ZHCAFD5A June 2025 – August 2025 HDC3020 , HDC3020-Q1 , HDC3021 , HDC3021-Q1 , HDC3022 , HDC3022-Q1 , HDC3120 , HDC3120-Q1
2 測試方法
專門設(shè)計了定制測試外殼，以評估實際條件下的進(jìn)水檢測性能。該外殼在各種溫度和濕度條件下都堅固可靠，能夠靈活適應(yīng)各種測試場景，并能真實反映典型的通風(fēng)電子元件外殼的特性。
在對該外殼外部的傳感器開展主實驗之前，還對另一種測試場景進(jìn)行了評估，其中水滴被直接滴落在 HDC3020 傳感器腔體上。在這種情況下，傳感器讀數(shù)會瞬時降至 0% RH 并持續(xù)幾秒鐘，然后上升到原始值以上，直至水分蒸發(fā)或被移除（之后恢復(fù)到正常讀數(shù)）。幾乎瞬間降至 0% RH。這種獨特的特征明確表明水已進(jìn)入傳感器腔體，且與本研究所測試的變量（如環(huán)境條件、外殼類型或尺寸、水量等）無關(guān)。在預(yù)期會有液態(tài)水且必須避免此類行為的情況下，可選用 HDC3022 作為替代器件，該器件配有 IP67 級防水過濾器。
圖 2-1 當(dāng)水滴直滴入傳感器腔體時 HDC3020 的 RH 值變化測試外殼用于模擬以下半開放電子系統(tǒng)：頂部設(shè)有一個防水通風(fēng)口，以允許空氣交換。通風(fēng)口有兩個用途：一是模擬真實世界的外殼（很少密封），二是防止在測試過程中泵入經(jīng)調(diào)節(jié)空氣時壓力積聚。如果沒有該通風(fēng)口，從外部腔室引入潮濕或干燥的空氣可能會對箱體過度加壓。這種額外的壓力可能會以不同于水進(jìn)入電子系統(tǒng)的方式改變 AH。
在外殼內(nèi)，測試 PCB 裝有 HDC3020 傳感器（安裝在小型凸板上），因此不會被任何進(jìn)水淹沒。水通過漏斗引入，以模擬緩慢滴水或快速倒水的情形。PCB 旁增設(shè)了散熱器和加熱器，以改變外殼內(nèi)部的溫度。如此一來，無需將整個外殼放入加熱環(huán)境箱內(nèi)，即可將外殼加熱到較高的溫度。通過氣送管連接方式將潮濕干燥的空氣直接輸送到測試外殼中。
圖 2-2 配備內(nèi)部和外部元件的通風(fēng)測試外殼在各種環(huán)境條件下進(jìn)行測試，以確保檢測算法在可能發(fā)生進(jìn)水的各種情況下都能正常工作。在汽車和工業(yè)應(yīng)用中，泄漏可能發(fā)生在低溫干燥環(huán)境和高溫潮濕環(huán)境中。因此，在幾個具有代表性的條件下對電子系統(tǒng)進(jìn)行了評估。
| 測試編號 | 溫度 (°C) | 相對濕度 (%RH) | 水量 | 如何進(jìn)行測試？ |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 22°C | 45-50% | 一滴水 (0.023mL) | 室內(nèi)環(huán)境條件、無強制潮濕空氣 |
| 2 | 22°C | 45-50% | 三滴水 (0.07mL) | 室內(nèi)環(huán)境條件、無強制潮濕空氣 |
| 3 | 22°C | 45-50% | 全水流量 (100mL) | 室內(nèi)環(huán)境條件、無強制潮濕空氣 |
| 4 | 22°C | 70% | 全水流量 (100mL) | 室內(nèi)環(huán)境條件、強制潮濕空氣 |
| 5 | 50°C | 10% | 三滴水 (0.07mL) | 外殼內(nèi)部加熱、強制干燥空氣 |
| 6 | 50°C | 70% | 三滴水 (0.07mL) | 外殼直接置于濕度箱中 |
| 7 | 10°C | 10% | 三滴水 (0.07mL) | 外殼置于冰浴中冷卻、強制干燥空氣 |
| 8 | 10°C | 70% | 三滴水 (0.07mL) | 外殼置于冰浴中冷卻、強制潮濕空氣 |
測量的 1 滴水容量約為 0.023 mL，3 滴水容量約為 0.07mL。對于水滴測試，在使箱體濕度達(dá)到設(shè)定水平后，移除加濕空氣管，并使用滴管將水通過黃銅安裝孔沉積到外殼中。對于全流量 (100mL) 的水測試，使用漏斗將水倒入同一個安裝孔中。將水倒入外殼后，可將連接氣送管以泵入潮濕空氣的黃銅安裝孔關(guān)閉，以防止蒸發(fā)的水汽和潮濕或干燥空氣溢出。
所有測試條件均使用三滴水進(jìn)行評估，以模擬輕微漏水的情況。"全水流量"測試旨在模擬大量水流進(jìn)入電子系統(tǒng)。過熱測試并未使用大量水，因為將大量水倒入外殼中需要在每次測試之間進(jìn)行徹底清理，并且通常還需要拆卸測試外殼。此外，使用少量的水是最不利于濕度傳感器檢測的測試情況，因為蒸發(fā)到空氣中的水蒸汽量要少得多，這實際上是對建議的 RH 轉(zhuǎn)換率閾值方法進(jìn)行的更嚴(yán)格的測試。最后，測試 1 進(jìn)行了 1 滴水測試，以探究 HDC3020 在給定測試外殼尺寸下可靠地檢測到進(jìn)水事件的精細(xì)程度究竟能達(dá)到何種程度。