小体积温湿度模块HTU21/ SHT21评测
关键字：温湿度、超小体积、SHT21、HTU21、数字输出、湿敏电容
超小体积的温湿度一体数字输出模块应用广泛，近日小编拿到HTU21以及SHT21的样品。将两种产品做了详细的评测。
首先介绍两款产品：1）HTU21D是由法国有名的传感器制造商Humirel公司推出的一款性能优良的产品 2） SHT21是由瑞士Sensirion的系列推出的一款性能优良的产品。从对比结果来看两款产品是有力的竞争对手。本测评着重从性价比、性能、功耗等方面做出对比，供工程师参考。
1、HTU21D的特点。
基于法国Humirel公司高性能的湿度感应元件制成，新一代HTU21D温度和湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚DFN 封装， 底面3x3mm ，高度1.1mm。传感器输出经过标定的数字信号，标准 I2C 格式。多样化的输出方式，宽的工作电压范围，同时具有很高的温度精度和湿度精度。HTU21系列模块专为低功耗小体积应用设计，具有良好的品质、快的响应速度、抗干扰能力强、性价比高等优点，微小的体积（3x3mm）、极低的功耗，使HTU21D成为各类应用的优选。
2、HTU21和SHT21传感器的重要参数对比：
| 型号 | HTU21D | SHT21 |
| 原产地 | 法国 | 瑞士 |
| 供电电压 | 1.5V—3.6V | 2.1V—3.6V |
| 湿度测量范围 | 0—100%RH | 0—100%RH |
| 温度测量范围 | -40℃—125℃ | -40℃—125℃ |
| *大消耗功率 | 2.7uW | 3.2uW |
| 通信方式 | I2C | I2C |
| 湿度精度范围（10%RH to 95%RH） | HTU21D ±2%RH | SHT21 ±2%RH
SHT20 ±3.5%RH |
| 湿度迟滞 | ±1%RH | ±1%RH |
| 测量时间 | 50ms | 50ms |
| 年漂移量 | 0.5%RH/yr | 0.5%RH/yr |
| 响应时间 | 5 s | 8 s |
从以上图表对比中可以看出：
HTU21D和SHT21虽然大致参数上相似，不过HTU21D略有一些优势：更宽的供电电压范围（1.5V—3.6V），比SHT21更低的功耗（2.7uW），HTU21D拥有±2%RH的湿度精度高于瑞士的SHT20（±3.5%RH），等同于SHT21（±2%RH），但是价格方面比起SHT21更加的便宜，5S的响应时间也更加的快速，是用于你生产的不二选择。
3. HTU21D尺寸如下：
1) 传感器尺寸：
注：尺寸单位均为mm，公差为±0.1mm，传感器底部已经接地处理。
2） 传感器电极后面和尺寸图
推荐的HTU21D的footprint，单位：mm
4、HTU21D和SHT21外观和引脚方面对比
外观尺寸以及脚位分布和定义上，HTU21D和SHT21是完全一样，可以直接实现pin to pin替换，如下图：
HTU21D SHT21
5、HTU21D和SHT21软件方面：
HTU21D和SHT21同为I2C接口数字输出，拥有相同的启动和停止信号时序：
·启动信号
启动传输，发送一位数据时，包括DATA线在SCK线高电平期间一个向低电平的跳变。
·停止信号
终止传输，停止发送数据时，包括DATA线在SCK线高电平期间一个向高电平的跳变。
HTU21D和SHT21拥有相同的命令列表：
HTU21D和SHT21两者实际使用的都是四个管脚，电源和电源地、I2C通讯的两个端口。输出的都是数字量：14位的温度值和12位的湿度值,也可以通过用户寄存器修改为12位温度和8位湿度。
因此HTU21D和瑞士的SHT20、SHT21软件协议方面完全兼容，可以互相替换。
6、HTU21D温湿度传感器实际测量效果展示：
1）使用原厂提供四位一体温湿度演示Demo进行测试，搭配上位机软件实施数据记录：
四位一体温湿度演示Demo
上位机记录软件
从以上图中可以看出，4只HTU21D产品一致性很好，从曲线图也可看出，记录数据曲线一直持平，说明HTU21D稳定性良好。
2）使用自制带板HTU21搭配1602LCD显示，与瑞士高精度Rotronic手持表数据对比。
为了方便客户测试使用，法国原厂推出已焊接好带小PCB板的HTU21PCBA：
带板HTU21PCBA搭配1602LCD显示，与瑞士高精度Rotronic手持表数据对比效果图：
总结：HTU21D可以和瑞士的SHT20、SHT21实现完全兼容，硬件管脚上可以实现Pin to Pin，无需修改电路板。软件程序方面也和瑞士的SHT20、SHT21相同，可以实现兼容替换，无需做出任何修改。同时HTU21D比起瑞士SHT20、SHT21有着很好的价格优势，**性价比，是您降低生产成本的不二选择。*后，感谢深圳市新世联科技有限公司为本次测评提供的HTU21D样品与技术支持。