Компактный датчик влажности (SHT31, HTU21)
Синонимы: SHT31, SHT30, HTU21D, компактный гигрометр, Sensirion SHT3x
Миниатюрный интегральный датчик относительной влажности и температуры на базе чипов Sensirion SHT3x или TE Connectivity HTU21. Применяется в бытовой автоматике, умных домах, системах IoT, портативной измерительной технике. Интерфейс I2C.
Компактные датчики влажности на чипах Sensirion SHT3x (SHT30, SHT31, SHT35) и TE Connectivity HTU21D — массовое решение для измерения влажности в компактных устройствах. Используются в миллиардах устройств по всему миру.
Технические характеристики SHT31
- Диапазон влажности — 0-100% RH
- Погрешность — ±2% RH (типовая), ±1,5% RH (SHT35)
- Диапазон температуры — -40..+125°C
- Погрешность температуры — ±0,3°C
- Интерфейс — I2C (2 провода + питание)
- Питание — 2,15-5,5 В, ток 1,5 мА
- Размер чипа — 2,5×2,5×0,9 мм
- Время отклика — 8 секунд (0-63%)
- Долговременный дрейф — < 0,25% RH / год
Характеристики HTU21D
- Диапазон влажности — 0-100% RH
- Погрешность — ±2% RH
- Диапазон температуры — -40..+125°C
- Интерфейс — I2C
- Размер — 3×3×0,9 мм
Применение
Бытовая автоматика
- Умные термостаты (Nest, Ecobee)
- Увлажнители и осушители с автоматикой
- Климат-контроль холодильников
- Беспроводные датчики для умного дома (Xiaomi, Aqara)
Промышленная автоматика
- Контроль микроклимата в серверных (не критичных)
- Теплицы с автоматикой орошения
- Хранилища овощей и фруктов
- Инкубаторы (нужна защита от конденсата)
IoT и портативные устройства
- Метеостанции
- Автомобильные бортовые системы
- Промышленные измерительные приборы (анемометры, газоанализаторы)
- Электронные гигрометры
Защита от конденсата
Критическая проблема — при переходе из холодного помещения в тёплое или при высокой влажности на чипе образуется конденсат, искажающий показания. Решения:
- Защитная мембрана — PTFE (Teflon) мембрана над чипом, пропускает молекулы воды, но блокирует капли
- Нагрев чипа — встроенный нагреватель SHT31 (включается периодически для испарения конденсата)
- Контроль точки росы — программный, предотвращение конденсата
Отличия от промышленных датчиков
- Цена — чип SHT31 стоит $3-5 (vs $100-300 за промышленный)
- Долговечность — 5-10 лет (vs 20+ лет промышленных S+S)
- Точность — ±2% RH (vs ±1% RH промышленных высокоточных)
- Для критичных применений — не подходит (нет метрологической поверки)
Для автоматики инженерных систем в коммерческих зданиях (BMS) — используются промышленные S+S Hygrasgard, RGP RH. SHT31/HTU21 — для бытовых и IoT применений.
Частые вопросы
Можно ли использовать SHT31 в системе автоматики ПВУ?
Для некоммерческой автоматики (контроль, не учёт) — можно. SHT31 выдаёт 4-20 мА через модуль преобразования I2C→аналог (Arduino, ESP32 + ЦАП). Погрешность ±2% достаточна для управления рекуперацией или увлажнителем. Для коммерческого учёта или высокоточных применений — только промышленные RGP, S+S с метрологическим сертификатом.Как защитить SHT31 от конденсата?
Три решения: 1) защитная PTFE мембрана (готовые модули Adafruit, SparkFun); 2) программное использование встроенного нагревателя SHT31 при высокой влажности; 3) расчёт точки росы и предотвращение попадания датчика в неё. Для IoT применений обычно комбинация 1+2.
Источники
- Sensirion SHT3x — Datasheet — Sensirion AG
Автор: Sergey
Опубликовано: 28.10.2026
Обновлено: 27.10.2026