Temperatur- und Feuchtigkeitssensor DHT11

Aus HSHL Mechatronik
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Autor: Noah Greis
Betreuer: Prof. Schneider

Aufgabe

Im Modul des Schwerpunktes Systems Design Engineering (SDE), in Zusammenhang mit der Vorlesung Sensortechnik, war es die Aufgabe einen beliebigen Sensor durch Recherche und Inbetriebnahme, die Funktionsweise zu verstehen und in einem Wiki-Artikel zu erläutern.

Einleitung

Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Funktionsweise und Inbetriebnahme des Temperatur- & Feuchtigkeitssensors DHT11. Dieser dient, wie der Name bereits vermuten lässt, der Messung der aktuellen Temperatur (in Grad Celsius) und der Luftfeuchte (in Prozent).

Technische Daten

Parameter Werte
Spannungsbereich
3 - 5 V DC
Feuchtigkeitsmessbereich
20% - 90%
Temperaturmessbereich
0°C - 50°C
Messgenauigkeit Feuchtigkeit ± 5,0%
Messgenauigkeit Temperatur ± 2,0°C
Abtastrate 1 Hz


Pinout
Pin 1 Vcc (5 V DC)
Pin 2 über 10 kΩ an Vcc
Pin 3 Signal
Pin 4 GND

Prinziperklärung

Der Temperatursensor

Zum Messen der Temperatur, hat der DHT11 einen Heißleiter, einen sogenannten Negative Temperature Coefficient Thermistor (NTC) verbaut. Dabei handelt es sich um einen Widerstand, welcher seinen Wert in Abhängigkeit der Temperatur ändert. Die Leitfähigkeit wird bei zunehmender Temperatur größer und somit wird der Widerstandswert kleiner. Daher auch die Bezeichnung "NTC", denn der Widerstandswert hat einen negativen Verlauf bei zunehmender Temperatur, wie auch in Abb.?? erkennbar.

Die Temperatur lässt dich dann durch Umstellen der Formel für den Widerstand ausrechnen:



: ermittelter Widerstand

: Widerstand bei Nenntemperatur ()

: Thermistorkonstante

: Nenntemperatur (meist 25°C)

: ermittelte Temperatur

Der Feuchtigkeitssensor

Der DHT11 verfügt über eine eingebauten Kondensator, welcher auf Abb.?? zu sehen ist. Der Aufbau des Kondensators ist vereinfacht in Abb.?? dargestellt.

Equipment

Verwendete Software

  • Arduino IDE

Verwendete Komponente

  • Temperatur- & Luftfeuchtigkeitssensor DHT11
  • 10 kΩ Widerstand
  • Arduino UNO

Messkette

Bussystem

Digitale Signalverarbeitung

Hardwareaufbau

Datenblatt

  • Datenblatt des Sensors [1]

Schaltung des Bauteils

Schaltplan und Steckplatine

Softwarearchitektur

Bewertung des Sensors

Zusammenfassung

YouTube Video

Quellenverzeichnis

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