超小体积的温湿度一体数字输出模块由于体积小，精度高的特点，广泛应用于手机、通讯、HVAC、医疗、环境监测、家用电器、控制板等，近日从深圳市工采网(ISweek)拿到市面上最常用的HTU21D和SHT21两种产品的样品，将这两种产品做了详细的对比评测，本测评着重从性价比、性能、功耗等方面做出分析，供大家来参考。

HTU21D

1、HTU21D的特点。

基于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成为各类应用的选择。

新款数字式温湿度传感器HTU21D树立了新的湿度传感器的尺寸和智能化典范：采用适合回流焊的DFN封装，尺寸仅为3 x 3 x 1mm；提供经过校正的，线性的I²C数字输出信号。

HTU21D是即插即用的湿度和温度复合传感器，是需要可靠和精确测量的OEM应用的理想选择。数字输出的湿度和温度信号可以直接与微控器接口。每个传感器都经过校正和测试，批号不仅打印在外壳，而且存储于传感器芯片，以便通过指令读取。用户可以通过指令改变HTU21D的分辨率(8/12bit至12/14bit)。

此外，传感器还可以检测电量低，校验和用于改善通讯可靠性。HTU21D的功耗低，性价比高，尺寸小，所以适合价格敏感和安装空间受限的OEM大批量应用。应用于发动机和机动车辆, 医疗, 工业控制, 消费电子和家用电器等行业。

2、HTU21和SHT21传感器的重要参数对比：

型号

HTU21D

SHT21

供电电压：

1.5V—3.6

2.1V—3.6V

湿度测量范围：

0—100%RH

0—100%RH

温度测量范围:

-40℃—105℃

-40℃—105℃

最大消耗功率:

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/year

-0.5%RH/year

响应时间：

5s

8s

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。

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

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)使用深圳市工采网(ISweek)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，与高精度手持表数据对比。

为了方便客户测试使用，厂家推出已焊接好带小PCB板的HTU21PCBA：

带板HTU21PCBA搭配1602LCD显示，与高精度手持表数据对比效果图：

总结：HTU21D和的SHT20、SHT21完全兼容，硬件管脚上可以实现Pin to Pin，无需修改电路板。软件程序方面也基本相同，两者可以实现兼容替换，无需做出任何修改。从厂商的报价上看，HTU21D比起SHT20、SHT21价格更具优势，是厂家降低生产成本的很好选择。