Arduino温度湿度传感器-温湿度传感器选择指南

温湿度传感器评测

• DS18B20 数字温度防水传感器
  防水，长距离，廉价。

• TMP100温度传感器（Gadegeteer兼容）
  中端价格，优秀性能，适合多种场合，IIC数字输出

• MLX9061红外线温度计评估板
  昂贵，大量程，曲线光滑，非接触测温

• 高精度DHT22温湿度传感器
  中端价格，温湿度传感器，长距离，性价比高，应用范围广

• 水分传感器（Water Sensor）
  简单易用的水分检测工具

• 土壤湿度传感器(Arduino兼容)
  简单的土壤水分传感器，可插入土壤

• 红外非接触测温传感器
  性价比高，高灵敏，长距离，方便嵌入硬件，非接触

• SHT1x温湿度传感器(Arduino兼容)
  高端温湿度传感器，快速响应，极高可靠性和长期稳定性，自动休眠，低功耗

• DHT11温湿度传感器(Arduino兼容)
  价格低廉，适用低要求场景

• 模拟LM35线性温度传感器(Arduino兼容)
  价格低廉，适用低要求场景，模拟温度传感器

• DS18B20数字温度传感器
  价格低廉，性能优秀，数字温度传感器

注：其中*项由于应用范围明确，就偷懒不比较了。（第一个和最后一个的用的传感器不是一样的嘛！之后会告诉大家这个传感器有多么适合屌丝）

第一部分：基本参数
这部分列出使用时需要的接口，传感器尺寸，工作电压和是否需要焊接，以及预算。
目的：如果已设计好其他元器件，可从剩余物理空间和接口以及剩余的预算中做出最初筛选。
至于那些完全不知道要做什么的人……恭喜你，和我现在站在了同一起跑线上了。

注：焊接指的是在接口处焊接排针。不推荐用热熔胶和双面胶……

第二部分：量程精度
假如你要和我一样把你的传感器放在火上烤的话……一定鲜嫩多汁。所以请工作在官方提示的工作范围内。
首先要确定测量范围，接着测量精度，精度是指在某一指定温度下的值，分段的精度不同，具体参照Datasheet，
若使用场合难以恒温，提出过高测量精度也不合适的，因为会随着温度变化产生湿度或温度漂移。

第三部分：响应时间比较

• 这部分比较的是MCU发出请求后收到不同传感器的温度的时间，网络中就是RTT。这个数值和写的程序（比如delay）以及通讯方式有很大关系。
• 最快的是输出电压与温度成正比的LM35，总线通讯的与通讯协议有关，1-Wire相较IIC耗时久一些，同时由于单总线由多个功能部件共用，只能时分复用，可能导致很大的时间延迟，因此不推荐多个设备挂在同一条单总线上。

第四部分：性能（对温度的追踪能力）

• 基本上是采用一个很不科学的方法，拿到室外等稳定后再取回室内。以此观察在温度骤变的情况下多久达到稳定。

• 如果有条件的话，可以尝试下开个空调到25°然后拿个冰水混合物，把传感器温柔的带着套的浸入冰水中再取出到室温。

• 首先是怎么看都高大上的两款红外测温传感器，由于测试时间不在同一时间，大家感受下走向和温度变化的速度就好了。红外测温分辨率很高，又由于与被测对象互不接触，可用于测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。

总体看，两款红外温度传感器对温度都很敏感，都可以在短时间升高到环境温度。相比较MLX90614的温度曲线更平稳，抖动更少。

MLX90614红外线温度传感器
推荐度：★★☆☆☆

优点：

• 温度曲线平缓，测量温度和工作温度范围大。
• 有节能模式，可非接触测温。
• IIC连接，温度返回快，一条总线可挂多个温度传感器。

缺点：

• 价格太高。
• 库很难找，因为是Arduino代理的产品，虽然内置Arduino引导程序可以使用Arduino环境，但是IIC协议不支持用Arduino内置的Wire库所以很蛋疼！
• 很难用，要自己焊接。
  关于这个产品的相关网页
  这个产品的原生网页
  关于如何在arduino环境下用MLX90614的教程 含库文件

应用范围：

• 医疗器具比如体温测量，运动测量，打印机扫描仪等办公设备的温度控制。
• 数据传输20米以上。而且测量温度比较极限的地方。（注意工作温度和测量温度有差别）

红外非接触测温传感器
推荐度：★★★★☆

优点：

• 价格合适。
• 而且瘦长的外观相比刚刚的平板身材更适合做温度测试笔。
• 温度曲线也不错，灵敏度很高，内含温度补偿。
• 可以选择分辨率，最高可达1/16°C，精度比较高。
• 还不要库。
• 数字量，衰减小。

缺点：

• 需要自己焊接下排针。
• 测量范围不是特别高。
• 需要3个数字口。

应用范围：同上。

接下来有三款传感器都是可以同时返回温度湿度的，放一起比较了。

可以看出来温度有所变化后

• SHT1x比较敏感，较早的达到稳定。
• DHT11——实在不忍直视这湿度误差。
• SHT1x传感器由1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件组成，同样，DHT22也是电容感湿原件，测温元件采用NTC测温元件，而DHT11是电阻式感湿元件盒NTC测温元件组成的。(NTC为热敏电阻)

DHT11温湿度传感器
推荐度：★★☆☆☆

优点：

• 不需要焊接，价格在三者中是最便宜的。
• 达到稳定值也比较快。（毕竟电阻元件）。
• 数据可传输20米以上，抗干扰强。

缺点：

• 需要下载库！虽然这个库DHT22也可以共用。曲线和误差也不能忍吧。
• 不能选择精度。温度误差+/-2°C，湿度误差+/-5%RH。测量范围也比较小。温度0-50°C。

应用范围：农业园艺类，有地理位置的分布，但对湿度温度感应精度要求不需要太高的场景（但假如冬天温度到零下了，还是算了）。

DHT22温湿度传感器
推荐度：★★★★☆

优点：

• 不需要焊接，和DHT22相差不了多少钱。
• 曲线平滑。湿度和湿度误差为三个传感器中最小的。湿度误差很小。
• 工作温度湿度范围最大。
• 信号传输距离也可达到20米以上。
• 抗干扰能力强。

缺点：

• 不够敏感，对温度追踪反应慢。
• 需要下载库。

应用范围：对环境温度与湿度测量精度要求较高的情况。比如环境监测。

SHT1x温湿度传感器(Arduino兼容)
推荐度：★★★★☆

优点：

• 不需要焊接，曲线平滑。
• 温度误差很小。
• 反应迅速。较快达到稳定。
• 超低功耗，自动休眠，出色的长期稳定性。

缺点：

• 需要两个数字口。
• 湿度误差比较大。
• 测量范围和DHT11一样。
• 也需要下载库。

应用范围：对跟踪温度湿度的反应要求较高的场景，精度也能保证。适合长期工作。

接下来是比较三款比较低端（但是有内涵）的温度传感器
由于DS18B20分辨率默认为12，所以看上去那么光滑。而TMP100由于默认为9，所以劣势就看上去比较明显。所以，调整分辨率结果会有不同

从这张图可以看出来。

模拟LM0035线性温度传感器
推荐度：★★★☆☆

优点：

• 使用简单，一条模拟线就搞定。
• 不需要外加库。
• 由于采用半导体测温芯片，输出电压与温度成正比所以速度感应和处理很快。
• 温度测量范围比较大。
• 价格非常低廉。

缺点：

• 没分辨率可调，精确度不高，误差看上去大了点，毛刺多了点。

应用范围：精度要求不高的一般场景都可以用。17元你买不了上当买不了吃亏。

另外比较了下我认为比较高性能的温度传感器。分别有看上去特别好的DS18B20，被迫害的TMP100，和在温湿度测试中表现出色的SHT1x和DHT22。

TMP100温度传感器（Gadegeteer兼容）
推荐度：★★★★☆

优点：

• 可选分辨率，9~12bit。
• IIC协议（可用系统自带库），可在总线上同时连接多个（最多8个）传感器（不过要用跳线设置地址），支持IDC10接口。
• 第一张图分辨率是默认的9，第二张我设置为10，可以看出平滑了很多。
• 相比其他传感器较快达到稳定值，是神器。

缺点：

• 需要焊接。
• 需要手动设置跳线。
• 要注意改程序里的地址代码，这个要特别注意的。
• 官方给出的误差很大。
• 需要下载库。

应用范围：供电温度检测，计算机相关热防护，热力控制系统等。

DS18B20数字温度传感器
推荐度：★★★★★
优点：

• 价格低廉。
• 分辨率可选择，同样也是9-12bit，默认就为12bit。
• 不需要焊接，连接容易。
• 测量范围很大。

缺点：

• 需要库。
• 案例代码中没有修改分辨率的语句。
• 单总线连接，影响效率。
• 达到最后稳定需要时间比较久。

应用范围：应用范围比较广，如家用电器，汽车电子，测量仪器，医疗器具，工业生产。

本文整理于DFRobot wiki By 毫无愧疚感的小白