功耗测评 | 温湿度传感器AHT20（国产IC）

相关应用
温湿度传感器可用于消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节器、医疗、暖通空调、除湿器、农业、冷链仓储、测试及检测设备、其他相关湿度检测控制等领域项目。

参数了解
对于温湿度传感器，我们需要了解下面几个参数的含义：
ü相对湿度：一般用单位%RH表示。相对湿度是单位体积空气内实际所含的水气密度（用d1 表示）和同温度下饱和水气密度（用d2 表示）的百分比，即%RH = d1/ d2 x 100%。可以表示空气中的绝对湿度与同温度和气压下的饱和绝对湿度的比值，得数是一个百分比，也可以理解成某湿空气中所含水蒸气的质量与同温度和气压下饱和空气中所含水蒸气的质量之比。
ü温湿度重复率误差：表示在规定的重复性和恒定的环境条件下，规定的重复性是多次连续湿度/温度测量的标准偏差(3σ)的3倍。它是对物理传感器输出上的噪声的度量，不同的测量模式允许高/中/低重复性。
ü分辨率：是指测量数据中所显示的最小量值，不表示精度值。
ü湿滞回差：表示器件在吸湿和脱湿两种情况下，其感湿特征量的同一数值所指示的环境相对湿度的最大差值。
ü响应时间：一般表示温湿度阶跃函数达到63%的时间，在25°C和1m/s气流下有效。在应用中的温湿度响应时间取决于传感器的设计。
ü长期漂移：一般表示每年的时间，温湿度所产生的的测量数值上的偏移情况。

元器件工作模式
温湿度传感器AHT20的工作模式非常的简单，为休眠和测量两个模式，下面就对这两个模式下的电流进行评测。

功耗测评
首先，为了保持评测的准确性，我们先用一个电阻负载来验证一下设备测试精度，电阻是0.1%精度的10M电阻，所以电阻的阻值误差我们先可以忽略。
打开功耗分析仪电源mPower1203测试设备，设置1V输出。可以看到，在配套的E-sight工具上显示了流过电阻的电流值。理论上1V电压给10M电阻供电，流过的电流是100nA，我们实测的值是96nA，和理论值相差4nA，基本上设备的电流分辨率和精度都还是不错的。

接下来我们开始评测温湿度传感器AHT20的相关功耗。

将mPower1203测试设备输出设置为3.3V，因为AHT20的供电典型值是3.3V。我们先看一下AHT20规格书中的一些耗流数据。这里，我们主要评测2个电流值，包括：

1.休眠下的电流，最大值250nA；

2.测量时的电流，典型值980uA；

评测数据：

我们先将AHT20工作起来，并且观测一下相关的电流。

从下面的电流波形中可以看到实测的休眠下平均电流是61nA，的确在规格书中的最大值250nA的范围内。

又可以从电流波形中可以看到实测的测量时的工作电流是851.565uA，与规格书中的典型值980uA也是基本上是一致。

所评测的测试数据基本上在规格书中的典型值数据的范围内。

最后，需要提一下，在我们进行功耗评测的时候，在和规格书进行对比时，需要了解典型值的含义。一般情况下，规格书上的值都是相对比较保守的，而且典型值是表示正态分布中一个1σ的值，也就是说68.27%的概率是落在典型值左右。换句话说，一个100个测试样本，68.27个样本的测试数据是满足典型值的。

mPower1203是一款稳压直流电源用于低功耗分析，有着Ksight N6705的精度，却比Power monitor更小巧便携。电脑端使用配套的E-sight工具可以实时分析波形，具有电源供电和电流表双模式。

支持linux和windows系统二次开发API接口(提供C#,python,VB,C++等例程)，方便工厂和测试环境集成到现有的工具和设备中进行自动化测试。

审核编辑黄宇