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拆解小米蓝牙温湿度计2，微观高科技MEMS温湿度传感器

sc360xp

2021/11/16
谱绘人生

其他仪器综合讨论

小米进入电子消费品领域，设计上采用新的理念和最新的元件，给人以感官及使用上的冲击，吸引很多人气。这不，前两年众筹的小米蓝牙温湿度计2，在国内民用消费电子产品上，率先使用了MEMS（微机电系统）技术制造的温湿度传感器，体积小、温湿度测量准确度高，就收获了一大批米粉。

对于我们从事仪表使用的企业人士来说，更多看到的是新元器件的采用，会给分析仪器技术带来不断进步。下面，通过拆解小米蓝牙温湿度计2，来认识它采用的新型传感器。

1、仪表外观

该仪表是一款智能互联产品，能记录数据，可以将设定的温湿度作为触发条件去联动控制接入米家的其他智能设备，如空调、加湿器等。它体积小（4.3X4.3X1.25厘米），重量轻（仅仅12克），使用瑞士盛思锐（Sensirion）公司新一代数字温湿度传感器，测量范围：温度0～60℃，分辨率0.1℃；湿度0～99%RH，分辨率1%RH。精度高、稳定性好、电耗极低。使用一颗CR2032锂纽扣电池，厂家称，不连接APP情况下，可用一年。

上部及背部的孔，是传感器通气孔，有利于传感器与环境温湿度平衡：

2、拆解

用指甲轻松抠开卡扣结构背盖，这种结构便于更换电池：

内部安装一枚3V的CR2032一次性锂电池：

用T4梅花螺丝刀卸下内盖上部两颗固定螺丝：

移开内盖，看见电路板：

移走电路板，下面是白色支架框及液晶显示屏：

电路板正面，上方U1是温湿度传感器，DFN封装的尺寸为2.5mm × 2.5 mm，厚度为0.9 mm，比一粒米的体积都要小：

电路板背面，U2（IST3055）是MCU（含液晶显示屏驱动），U3（TLSR8251）是低功耗蓝牙模块，Y1是24MHz晶振，天线在右侧：

“全家福”图片：

采用MEMS（微机电系统）技术制造的新一代温湿度传感器，将传感器探头、信号调理、数字变换、串行数字通信接口、数字校准电路全部集成到一个体积极小的芯片当中，其它电路通过简单的数字接口与芯片相连接，使得该温湿度计内部结构极大的简化。该仪表电原理方框图如下：

3、显微观看MEMS温湿度传感器

在拆解后，我们看到小米这款蓝牙温湿度计采用瑞士Sensirion（盛思锐）公司的温湿度传感器，型号SHTV3，在电路板上标示U1。不过在该公司网站上暂时没查到其资料，只有公开的SHT3×系列资料，不知道这是不是小米订购代号。

可参考的SHT3x-ARP简要资料如下：

内部结构示意图及典型应用电路见下图：

透过传感器圆形窗口，在150倍生物光学显微镜下观察（侧光）。据资料介绍，芯片中心区域（在照射光下泛蓝光），传感器探头分别由1个电容式聚合体测湿单元和1个能隙式测温单元构成，其他部分是其余电路：

在20X20倍金相光学显微镜下观察：

根据显微镜测微尺的情况，中心的传感器探头敏感区域光斑直径约0.1mm，可见半导体CMOS技术的厉害：

结语：

采用MEMS技术的新型数字温湿度传感器SHT3x系列芯片，是建立在全新和优化的CMOSens芯片之上，产品可靠性和精度进一步提高。该系列芯片还提供许多新功能，例如增强信号处理、两个独特和用户可选I2C地址、一个可编程温湿度极限的报警模式、以及高达1 MHz的通信速度。同时，它还具有各种接口（I2C、模拟电压输出）、2.4至5.5 V的宽工作电压，适合各类应用。将传感器技术提升到了一个新水平。可以预见，MEMS技术在传感器制造上的深入运用，将会给分析仪器领域带来飞跃的进步。

附注：什么是CMOSens

CMOSens是将半导体COMS芯片技术与传感器（Sensor）技术结合在一起构成的高集成度、体积极小的传感器芯片解决方案。该技术是一种全新的基于智能传感器设计理念的新技术。该技术将传感器探头、信号调理、数字变换、串行数字通信接口、数字校准全部集成到一个体积极小的芯片当中，芯片可以通过简单的数字接口与其他电路相连接。

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Ins_83d76bec

第1楼2022/05/03

IST3055没查到资料，但是可以查到它的类似型号IST3020只是液晶驱动芯片，TLSR8251是mcu

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