深度拆修奥松AS105和米家蓝牙温湿度计

mychee · 发表于 2024-9-22 23:46:21

本帖最后由 mychee 于 2024-9-22 23:46 编辑

如题，本文是关于奥松AS105和米家一代蓝牙温湿度计购买、拆修和折腾的历程。

相对于气温测量，湿度测量的准确性相对更难。当你购置了众多温湿度计进行比对，发现显示的湿度存在较大差异时，由于业余条件下难以校准，因此会令包括我在内较真的坛友抓狂。

【购买与使用】

1、米家蓝牙温湿度计：购于2019年3月，室外阳台使用，2022年7月也就是购入3年零4个月后发现比新购的除湿机显示的湿度高约10个点。鉴于米家温湿度计宣称采用盛思锐的传感器，我第一反应认为米家准而除湿机不准，并以除湿机湿度不准提出换货（不得不说客服很好沟通，同意换，后来验证是米家的坏了）。

少数服从多数，可以确定米家的坏了。

2、奥松AS105温湿度计：购于2022年8月。盒子正面是传感器文案，看不出是温湿度计。

选择奥松一方面因为它是传感器的专业厂家，另一方面是少有的标示准确度且温湿度准确度不低。
功能方面，亮点一是内置锂电，二是可设置温湿度上下限报警，但我只看重准确度。

购买的外置探头款，探头是普通固定式的并非仪表式可手持的那种，感觉有点LOW。

没有背撑，只能挂墙。

室内环境用了2年也就是2024年9月（由于之前电耗尽了日期被重置过并非实时日期）发现坏了，温度正常，湿度爆表。号称超长寿命的数字式温度传感器都这么不经用吗？

【拆修米家的】

这种用软排线与主板连接是降低主板热耦合从而提高湿度测量准确性的有效方式之一。
根据某湿度传感器的使用指南，相对湿度测量数值极大地依赖环境温度。举例来说，在50%RH（相对湿度）的条件下，1 °C (1.8 °F)温度的变化将导致 3 % R H读数的变化。在50%RH及20°C的条件下，当温度上升3°C(5.4 °F)时，即温度上升到23 °C（73.4 °F）时，相对湿度的数值就会下降到41.6%R H。

用久了有灰尘

物理除尘

并无卵用

怀疑传感器脏污，精密电器清洗济呲一下，无效（错误作法，看了SHT3X湿度传感器的使用指南才知道传感器忌接触高浓度的化学品）

抱着死马当活马医的想法，泡个超声波澡（也是错误作法），也是回天无力。

上加热台拆下，SHT3X的使用指南要求回流焊时不超过260度。安装时板右上角的白点要和芯片上的对应。
芯片背面接地，可辅助芯片散热，从而降低芯片自身发热对测量的影响。

本机排线有效的只有4条连线，SHT30传感器芯片共8脚，本机只用其中4脚，即VDD（5脚）、SDA（1脚）、SCL（4脚）、VSS（8脚）

传感器芯片图片上是放大的，实际很小2.5mm×2.5mm，对视力是很大考验，不太容易焊接。
新的SHT30买回来，焊接后...显示E2...判断三种可能：1.焊接时高温烧毁；2.焊接不到位；3.芯片地址码不匹配。

把排线拆下断开主机与传感器连接，还是显示E2，既然与装排线时代码一样，说明焊接不到位可能性大。

为了避免焊接失误，飞线连接带过滤膜的高端型号SHT35-DIS-F
带防水膜的没有圆点标记，缺口代表圆点。

飞线工作正常

跑线路找到板上和排线的VDD  SDA  SCL  VSS四个点

用二极管档检测验证焊好的组件，红表笔接VSS，黑表笔分别检测VDD电压0.459V；SDA电压0.550V；  SCL电压OL，直接测量芯片 SCL电压与SDA接近，说明SCL脚没焊到位。此办法可检验是否焊接到位。

重新焊接后再检测SCL恢复正常

由于传感器刚经过高温焊接，温度显示正常，湿度偏小。

据奥松传感器使用指南介绍，焊接后须将传感器放在>75%RH的环境下存放至少12小时，以保证聚合物重新水合。
放置一段时间后基本正常

【拆修奥松AS105】

LCD显示屏2×24 pin直插式

主控G031G8，LCD驱动芯片TM1729。本机有内置和外置探头两种型号。左下角是内置探头的插口，右下角是蜂鸣器。

G031G8有多种封装，这个是28pin封装。

左下角内置探头处电路板作镂空，减少热耦合。

电池3.7Wh，相当于1000mAh

与一般的I2C不同，本机外置探头是单总线结构，由三条信号线连接，别是VDD、SDA、GND，把I2C接口的传感器的SCL丢弃只接三根线是无法工作。
这是新购买的AM2302传感器，也是单总线传输，换上后湿度显示正常。

外置探头用了这么久，感觉不够美观，买了内置探头AHT25，探头的电路板加工成小蛮腰也是为了减少主板的热耦合。内置探头采用常规I2C的双总线结构，插针从左到右分别是VDD  SDA  GND  SCL。

探头组件集成化高，背面没有元件。

这个插口兼容奥松的AHT15、AHT25及外置的I2C接口传感器，但不兼容盛思锐的传感器，有图为证。

坛友问，这机子有二个接口，同时接上会不会冲突？答曰：不会的，默认内置探头。坛友又问，那此时外置探头不是白白耗电减少待机时间吗？答曰：不会的，有内置探头时会切断外置探头供电。

经过对比，发现AHT15的指标更好，并且带过滤膜，但价格高了一倍。查询奥松官网显示AHT15停产，不知何故，但还是能买到，也许是库存。

AHT15的基板更薄

没想到装机后湿度显示高的离谱

，

联系卖家反映AHT15不准，离谱的是卖家让我找厂家。好在不太贵退货也麻烦。
看了一下产品规格书，对产品的储存湿度等条件有一定要求。估计卖家拆封后储存湿度不一定达标。
产品手册关于恢复处理的办法

家用烤箱凑合一下，虽然设定85度，但这个烤箱并非PID控温，实际运行区间为75--85度，后面我设到95度烤了10小时。

基本上恢复正常

【关于湿度传感器】

湿度测量除了专业的露点法、吸湿法等之外，毛发湿度计、干湿球湿度计比较常见但准确度低。
随着半导体技术的进步，采用MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystem的缩写，中文名称是微机电系统）技术制造的传感器，比如手机上用的硅麦，压力、加速度、倾角传感器，以及湿度传感器等得到广泛使用。

目前主流湿度传感器采用电容式，其原理是当水被吸附到由纤维素或聚乙烯醇制成的聚合物膜时，电容增加。电容式湿度传感器通过测量电容的变化来检测湿度。
电容式湿度传感器主要特点：
*可测量低湿度区域
*响应性好（响应速度快）
*电容的变化几乎与相对湿度的变化成比例
*与场效应晶体管 (FET) 结合轻松集成

还有电阻式湿度传感器，它是一种电阻随湿度变化而变化的传感器，常用作一般家庭的湿度传感器。
电阻式湿度传感器主要特点：
*可测量高湿度区域
*卓越的耐用性和长期稳定性
*不易受气体影响
*相对便宜的

【几款数字温湿度传感器】
1、奥松AM2301传感器，单总线，安装在十年前的一台数字温湿度控制器上。

温度与湿度采样分开，温度采样用热敏电阻，湿度采样用电容式湿度传感器。

信号处理采用分立器件

2、奥松AS105温湿度计原配的AM2301A（停产），单总线，千年不变的外壳。

左边金色半导体中间有缝，可能夹着聚合物，右边黑色牛屎包着ASIC芯片。

3、奥松AM2301B温湿度传感器，I2C接口。传感器体积更小，背面没有元件，集成度更高了。

4、奥松AM2402温湿度传感器，单总线，传感器被封在塑料罩内，通过小孔可见温度与湿度采样是分开的，温度采样用热敏电阻，湿度采样用电容式湿度传感器。

下图可见两个半导体材料之间缝隙

热敏电阻

5、群特313温湿度计上的传感器，采用霍尼韦尔HIH3610湿度传感器，仪表级测量性能，十年前的产物湿度精度已达+-2%，采用热固性聚合物电容湿度传感器，抗化学腐蚀，可靠性好，带集成信号处理电路，输出线性放大电压信号。

下面蓝色的是感温元件，上面HIH3610的白色小方块是核心。

6、维萨拉VAISALA的HUMICAP电容式湿度传感器。维萨拉是一线湿度传感器厂家，1973年推出第一款薄膜电容式湿度传感器，而当时毛发湿度计仍在广泛使用。美国好奇号火星探测器搭载维萨拉的压力和湿度传感器。缺点是贵。
HUMICAP电容式湿度传感器具有聚合物膜夹在一对彼此面对的电极之间的结构。一种电极是一种可渗透空气中的湿气的电极。当水被吸附到由纤维素或聚乙烯醇制成的聚合物膜时，电容增加。电容式湿度传感器通过测量电容的变化来检测湿度。

借用卖家的实物图

7、盛思锐温湿度传感器，也是电容式。外型上面已经展示，优点是精度高、价格比较亲民。

8、奥松AHT15（已展示，略）

9、奥松AHT25（已展示，略）

【总结】
1、对于我来说，由于生活在南方潮湿天气比较多，感觉数字式湿度传感器长时间处于高湿环境使用容易坏（漂），采用湿敏电阻的温湿度计可能更适合南方地区，但要选择靠谱的。由于我之前坏的两款温湿度计的传感器都没有过滤膜，这次都装上带膜的传感器，希望有好的表现。
2、温湿度计不用时要密封在无气味、低湿度的防静电袋内，不要装在气味大的袋子或粘贴有气味的标签。
3、焊接没有过滤膜的温湿度传感器时建议用金手指胶带保护（这种胶带采用硅胶粘合剂，对传感器影响小），不要用普通胶带粘贴，胶带防护可防止传感器被挥发的助焊剂污染，在焊接时如开个小风扇吹一下更好。使用时不得对传感器喷洒化学溶剂。

4、焊接时尽量用低温锡，手工焊时烙铁温度不得超过350度，焊接时间尽量短，一般不超过5秒。如果一次没焊好，要冷却后再焊，不要连续加热。

END。谢谢观看！