JAJA893A June   2025  – August 2025 HDC3020 , HDC3020-Q1 , HDC3021 , HDC3021-Q1 , HDC3022 , HDC3022-Q1 , HDC3120 , HDC3120-Q1

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1はじめに
    1. 1.1 疑問
    2. 1.2 湿度と水の浸入の物理学
  5. 2テスト方法
  6. 3前提
  7. 4スルー レート スレッショルドを使用した提案アルゴリズム
  8. 5テスト結果
    1. 5.1 屋内周囲条件でのテスト結果
    2. 5.2 高温および低温条件でのテスト結果
    3. 5.3 通気性降下試験および空気交換試験
  9. 6まとめ
  10. 7参考資料
  11. 8改訂履歴

テスト方法

カスタムテスト エンクロージャは、現実的な条件下での水の侵入検出を評価するように設計されています。筐体は、幅広い温度および湿度レベルにわたって堅牢で、さまざまなテスト シナリオに対応できる柔軟性や、一般的な通気電子機器ハウジングの代表的な特性を持つように構築されています。

主な実験として、筐体の外側のセンサを使用して、HDC3020 センサ キャビティに水滴を直接配置する前に、1 つの追加シナリオを評価しました。このような場合、センサの読み取り値は一時的に 0% RH まで数秒間低下し、その後、水が蒸発するか取り除かれるまで元の値を上回る (その後通常の読み取り値が再開される) 。0%RH までの低下はほぼ瞬時です。この特徴的な特徴は、周囲条件、筐体の種類またはサイズ、水量など、本研究でテストした変数とは無関係に、センサのキャビティに到達した水を明確に示します。液体水が予想され、そのような挙動を回避する必要がある場合には、代替デバイスとして HDC3022 を使用できます。このデバイスには防水 IP67 定格フィルタが搭載されています。

 水滴をセンサ キャビティに直接設置した場合の HDC3020%RH 応答図 2-1 水滴をセンサ キャビティに直接設置した場合の HDC3020%RH 応答

テスト エンクロージャは、空気交換を可能にするために上部に防水ベントを備えたセミオープン システムをエミュレートするために使用されました。この通気口は 2 つの目的を果たした:これは現実世界のエンクロージャーを模倣し(密閉されていない)、これは条件付き空気がポンプインされたときのテスト中の圧力の蓄積を防ぎました。ベントがなければ、外部チャンバーから湿気または乾燥した空気を導入することで、ボックスを過加圧することができます。追加の圧力は、システムに入る水以外の方法で AH を変化させる可能性があります。

筐体内部に、テスト PCB で HDC3020 センサを固定しました。これは、小型の上げたボードに取り付けており、入ってくる水が浸けないようにしています。水は漏斗を通して導入され、ゆっくりとした滴下または急速な注水のいずれかをシミュレートした。PCB の隣にヒートシンクとヒーターを追加して、筐体内の温度を変化させました。これにより、筐体全体を加熱された環境チャンバー内に配置することなく、箱を高温にすることができました。湿度の高い乾燥した空気は、空気管を介して湿度チャンバーに直接テスト エンクロージャに供給されました。

 内部コンポーネントおよび外部コンポーネントを備えた通気テスト エンクロージャ図 2-2 内部コンポーネントおよび外部コンポーネントを備えた通気テスト エンクロージャ

さまざまな環境条件下でテストを行い、検出アルゴリズムが浸水が発生する可能性のあるさまざまなシナリオにわたって機能することを確認しました。車載と産業用のアプリケーションでは、寒冷/乾いた気候や、高温と高湿度の気候でも、漏れが発生する可能性があります。そのため、いくつかの代表的な条件でシステムを評価した。

表 2-1 実験試験の概要
テスト番号 温度 (℃) 相対湿度 (%RH) 水の量 テストの実施方法
1 22°C 45~50% 1 滴の水 (0.023mL) 屋内外条件、強制湿気のない空気
2 22°C 45~50% 3 滴の水 (0.07mL) 屋内外条件、強制湿気のない空気
3 22°C 45~50% フル水流量 (100mL) 屋内外条件、強制湿気のない空気
4 22°C 70% フル水流量 (100mL) 室内の環境条件、湿気の多い空気が強制されています
5 50°C 10% 3 滴の水 (0.07mL) エンクロージャは内部加熱、乾燥空気強制
6 50°C 70% 3 滴の水 (0.07mL) エンクロージャは湿度チャンバーに直接配置されています
7 10°C 10% 3 滴の水 (0.07mL) エンクロージャは氷のバスで冷却され、乾燥空気強制
8 10°C 70% 3 滴の水 (0.07mL) エンクロージャ氷風呂で冷却、湿気の空気強制

一滴の水は約 0.023mLで、3 滴の水は約 0.07mL でした。落下試験では、箱を所定の湿度レベルに順応させた後、湿気のある空気管を取り除き、ドロッパー付き真鍮フィッティング ホールを通ってエンクロージャーに水を堆積させました。フルフロー (100mL) の水テストでは、漏斗を使用して同じフィッティング ホールに水を注ぎました。水がエンクロージャーに堆積された後、湿気のある空気をパイプすることができる真鍮のフィッティング ホールを閉じ、蒸発水と湿気または乾燥した空気が漏れないようにしました。

すべての試験条件を 3 滴の水で評価し、小規模な水漏れをシミュレートしました。「水の完全な流れ」テストは、はるかに大量の水がシステムに侵入するのをシミュレートするように設計されました。過熱テストは、大量の水では行われませんでした。エンクロージャに大量の水を注ぐには、テストの間に大規模な清掃が必要であり、多くの場合、テスト エンクロージャの分解が必要になるためです。さらに、より少量の水を使用することは、湿度センサが検出するワースト ケースのテストです。これは、空気中に蒸発する水蒸気の量がはるかに少ないためです。これは、提案されている RH スルー レートスレッショルド方式のより強い試験に相当します。最後に、テスト 1 についてワンドロップ テストを実行して、Ingres イベントの微細さに関する境界を示しました。これにより、HDC3020 が指定されたテスト エンクロージャ サイズでどのように検出できるかが決まります。