データシート：SHT1x（SHT10、SHT11、SHT15）
湿度・温度センサ
・ 完全校正済み
・ デジタル出力
・ 低消費電力・ 優れた長期安定性
・ SMD タイプパッケージ – リフローはんだ付け対応
製品概要
SHT1x（SHT10、SHT11、および SHT15 を含む）
は Sensirion がお届けする表面実装可能な相対湿度・温度センサファミリーです。
これらのセンサの非常に小さな実装面積上にはセン
サエレメントと信号処理機能が集積されており、完全校正済みのデジタル信号を出力します。相対湿度測定には独自の容量性センサエレメントを用い、温度測定にはバンドギャップセンサを使用します。
®
CMOSens 技術の応用であるこのセンサは、信頼性と長期安定性に優れています。どちらのセンサも 14
ビットの A/D 変換器とシリアルインターフェイス
回路に継ぎ目なくに結合されていますから、優れた信号品質と高速応答が保証され、電気/磁気的な外乱（EMC）の影響を受けません。

SHT1x は精密湿度チャンバで全数校正され、得られた校正係数はチップ上の OPT メモリに保存されます。センサからの信号はこれらの係数によって内部校正が行われます。2 線式シリアルインターフェイスと内蔵定電圧回路を使用すれば、簡単かつ迅速にシス
テムインテグレーションを実現することができます。
非常にコンパクトで消費電力の小さな SHT1x は最も過酷なアプリケーションにも対応できる究極の選択肢です。
SHT1x は表面実装可能な LCC（リードレスチップ
キャリア）として提供されており、標準的なリフロー
はんだ処理の使用認定を受けています。同じセンサがピン付パッケージ（SHT7x）およびフレックスプリ
ント（SHTA1）タイプとしても提供されています。

寸法
センサチップ
本データシートは SHT1x V4、すなわちバージョン
4 のシリコンセンサを対象としています。湿度と温度センサに加えて、増幅器と A/D 変換器、OTP メ
モリ、およびデジタルインターフェイスが同一チッ
プ上に集積されています。V4 センサ識別用として、センサキャップに英数字のトレーサビリティコードが刻印されています – 図 1 の “A5Z” がこのコードの例です。

センサ開口

使用材料
センサ自体は CMOS チップ上に作り込まれていますが、センサのハウジングは FR4 基板上にエポキ
シ固着された LCP キャップで構成されています。
このデバイスは RoHS および WEEE 規格に完全準拠しており、Pb や Cd、Hg、Cr（6+）、PBB、
PBDE などの成分を含みません。

図 1：SHT1x センサパッケージの外形寸法、寸法
ミリ表記（1mm = 0.039inch）。たとえば SHT11 の場合は “11” というラベルが刻印されています。ピン配置： 1:GND、2:DATA、3:SCK、4:VDD

評価キット
センサで試しに測定してみたい、あるいはセンサが必要条件を満たすか調べたい、実験的アプリケーシ
ョンに適用したみたい、などの要求に応えるために評価キット EK-H2 が用意されています。このキッ
トにはセンサばかりでなく、コンピュータとの接続に必要なハードウェアとソフトウェアが含まれています。
より高度で要求の厳しい測定をご検討中のお客様のために、最高 20 個までのセンサを並列に接続して測定を行えるマルチポート評価キット EK-H3 も用意されています。

Version 4.2 – April 2009

データシート SHT1x

センサ性能

温度

相対湿度
パラメータ
分解能

条件

1

最小
0.4

0.05

8
2

精度
SHT10
2

精度
SHT11
2

精度
SHT15

標準

最大
0.05

12

標準

±4.5

最大

図 2 参照

標準

±3.0

最大

図 2 参照

標準

±2.0

最大

図 2 参照

12

再現性

±0.1

交換

全体交換可能ヒステリシス
非線形性

生データ
リニアライズ後

応答時間

3

長期ドリフト

最小

標準

最大

0.04

0.01

0.01

℃

12

14

14

bit

bit
2

%RH

精度
SHT10

%RH

精度
SHT11

2

2

標準

±0.5

最大

図 3 参照

標準

±0.4

最大

図 3 参照

標準

±0.3

最大

図 3 参照

%RH

再現性

±0.1

交換

全体交換可能

±3

%RH
%RH

応答時間

6

100
<0.5

℃
℃

-40

123.8

℃

-40

254.9

F

5

30

秒

τ(63%)

<0.04

℃/yr

秒

8

通常動作条件

℃

精度
SHT15

動作範囲

単位

℃

%RH

%RH

0
4

分解能

条件

1

長期ドリフトτ(63%)

動作範囲

%RH

±1
<<1

パラメータ

単位

%RH
%RH/yr

温度（℃）

図 3：センサタイプごとの最高温度測定精度
パッケージ

相対湿度（%RH）

センサタイプ
SHT10

図 2：センサタイプごとの 25℃ における最高相対湿度測定精度

SHT11

電気、および一般項目
パラメータ
条件
最小
標準 最大 単位
2.4
3.3
5.5
V
電源電圧
5
2
5
消費電力
休止中
W
3
mW
測定中
150
平均
W
通信
デジタル 2 線式インターフェイス、
「通信」
の項参照
保管
10～50℃（0～125℃；短期間のみ）、20～
60%RH

SHT15

4
1

2

3

デフォルト測定分解能は温度に対して 14 ビット、湿度に対して 12 ビットです。ステータスレジスタを書き換えることにより、分解能を 12/8 ビットへ下げることができます。
精度は製品出荷時に 25℃（77°F）、3.3V という条件でテストされています。ただし、これらの値はヒステリシスと非線形性を含んでおらず、また結露状態では適用できません。
ステップ変化に対して 63% まで追従するのに要する時間です（25℃、空気流速 1 m/s）。

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5

6

パッケージ
テープリール
テープリール
テープリール
テープリール
テープリール
テープリール

数量
2000
100
400
200
100
400

発注番号
1-100218-04
1-100051-04
1-100098-04
1-100524-04
1-100085-04
1-100093-04

揮発性有機化合物蒸気を多く含む環境で使用すると、これよりも高い値を示すことがあります。“Users Guide”のセクション
1.3 をご覧ください。
毎秒 1 回の割合で 12 ビット測定を行ったときの平均値（条件： VDD = 5.5V、25℃）
応答時間はセンサ基板の熱容量、およびセンサ基板への熱伝導に対する抵抗に依存します。

Version4.2 – April 20092/12

データシート SHT1x

ユーザガイド： SHT1x
アプリケーション情報

1

100
80

最大測定範囲Max. Range

相対湿度（%）
Relative
Humidity (%)

1.1 動作条件
センサ推奨標準レンジ（図 4 参照）内で安定に動作します。標準レンジの範囲外（特に 80%RH 以上の条件下）に長時間曝されると、その後一時的に RH 信
号にオフセット（60 時間後で +3％RH）が重なることがあります。しかし、通常レンジ内に戻すことにより、センサは自発的にゆっくりと校正状態へ復帰します。 通常状態への復帰を加速する方法については、セクション 1.4 「再調整手続き」を参照してください。
極端な条件に長時間曝すとデバイスの老化が加速されることがあります。

60
40
20

標準測定
Normal
範囲
Range

-20

0

手作業またはリフローいずれの方法を使用する場合
も、はんだ付け後に絶対に基板を洗浄しないでください。そのため、洗浄不要タイプのはんだペーストを使用されるように強くお奨めします。センサが腐食性ガスに曝されるようなアプリケーションの場合は、はんだ付けパッドを封止して接合部のゆるみや短絡回路の発生を防止してください。
図 7 を参照して SHT1x の実装位置を設計してください。センサパッドは 35μm の Cu、5μm の Ni、および 0.1μm の Au で被覆されています。

0-40

重要：はんだ付けの終わったデバイスは 75%RH 超の高湿度条件で 12 時間以上保管してポリマに十分な水分を与えてください。
この条件が満たされない場合は、デバイスを周囲条件に曝したときにオフセットのかかった指示値をセンサが示すことがあります（このオフセット値は徐々に消えてゆきます）
。

20
40
60
Temperature
(°C)
温度（℃）

80

100

120

図 4：動作条件

この領域には銅パターンを配置しない温度

1.2
はんだ付けの方法
SHT1x のはんだ付けには標準リフロー炉を使用する
こ と が で き ま す 。 本 セ ン サ は IPC/JEDEC
J-STD-020C に規定された標準的なはんだ付け温度
プロファイル（最高 40 秒間、ピーク温度 260℃） 図 6：センサ裏側の電極（センサ上面より見る）。
に耐えることが確認されており、IR/コンバージョン
リフロー炉内での Pb フリーアセンブリも可能です。

（最大）

予備加熱

臨界領域

時間

図 5：JEDEC 規格によるはんだ付け温度プロファイ
ル。Pb フリーアセンブリの場合は TP ≦ 260℃、tP< 40 秒。TL < 220℃ および tL < 150 秒。温度上昇/
下降部の勾配はいずれも 5℃/秒以内。
気相リフロー（VPR）炉を使用してはんだ付けする場
合のピーク条件はピーク温度 TP < 233℃、ピーク温度に達するまでの時間 tP < 60 秒、上昇/下降温度変化率を 10℃/秒未満とします。手作業ではんだ付け作業を行うときの接触時間は、最高温度を 350 ℃として 5 秒以内に制限してください。
7233℃ = 451°F、260℃ = 500°F、350℃ = 662°F

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図 7：

SHT1x の推奨実装位置寸法（単位 mm）。

1.3
保管条件と取扱い上の注意
湿度センサは多くの面で通常の電子部品とは異なりますから、特に慎重な取扱いが必要であることを認識することが重要です。高濃度の化学物質を含む蒸気に長時間曝されると、センサ指示値にオフセットが生ずる可能性があります。
そのような理由から、センサは納品時の梱包のまま（密閉静電放電バッグも含めて）以下の条件を守って保管してください：温度範囲 10～50℃（限定された
時間内ならば 0～125℃ も可）、湿度 20～60%RH（静電放電バッグから取り出して保管する場合）。

Version4.2 – April 20093/12

データシート SHT1x

納品時の梱包から取り出してセンサを保管するのであれば、PE-HD 製の静電放電バッグに収めて保管す8
ることをお奨めします。
製品製造および輸送の期間を通して、センサが高濃度の化学溶媒に長時間曝されることが無いように細心の注意が払ってください。たとえば、接着剤からの脱離ガスや粘着テープ、ステッカ、あるいはガスを放出する可能性のある梱包材（バブルフォイルや発泡プラスチック）などとの接触を避けてください。製造作業を行う場所は十分な換気が必要です。
さらに詳しくは”Handling Instructions”を参照される
か、または直接 Sensirion までお問合せください。
1.4 デバイスの再コンディショニング
これまでに説明したように、極端な条件や溶媒蒸気に曝されたセンサはオフセットのかかった指示を示すことがあります。このような症状を示すセンサであっても、以下の操作を行うことにより校正状態を回復させることが可能です：
ベーキング： 100～105℃（相対湿度 < 5%）で 10
時間
再水化：
20～30℃（相対湿度 ～ 75%）で 12
9
時間

1.6 光
SHT1x は光に感応しません。しかし、長時間の日光の直射や強い UV 放射への曝露はハウジングの老化を加速します。
1.7 メンブレン
SHT1x のセンサ開口部にはメンブレンが取り付けられていません。しかし、メンブレンを付加することに
よって汚れや液滴のハウジング内への侵入を防止してセンサを保護することができます。同様に、化学物質を含む蒸気のピーク濃度を減らす効果も得られます。最適応答時間を犠牲にしないためには、メンブレンで囲まれる容積を可能な限り小さくする必要があります。
Sensirion は IP54 対 応 の 最 適 保 護 を 実 現 で き る
SF1 フィルタキャップを提供しています（さらに高度な保護、たとえば IP67、に対応するためには SF1
を PCB 自体にエポキシで封着する必要があります）。
比較のため図 9 を参照してください。
メンブレン

O-リング
ハウジング

1.5 温度効果
相対湿度指示値は温度に強く依存します。したがって、
湿度センサの温度を相対湿度の測定対象である空気
溶解プラスチックピンの温度と同じに保つことが絶対に必要です。試験や適 図 9：PCB とハウジングの壁の間に SF1 フィルタ合性の確認において基準センサとテストセンサが同 キャップを取り付けた例を横から見る。メンブレンのじ温度を示すようでなければ湿度指示値を比較する 下側の容積が最小限に保たれています。
ことができません。
1.8 封止/取付けに使用する材料
SHT1x が、発熱する他の電子コンポーネントと同じ
多くの材料は湿度を吸収して湿度緩衝器として機能
PCB 上に実装される場合は、できるだけ熱伝導が起 しますから応答時間が大きくなったりヒステリシス
こらず、センサ温度が可能な限り低く保たれるように が発生する原因となります。したがって、センサのす配置を考える必要があります。
ぐ近くで使用する材料は慎重に選択しなければなり
熱伝導を抑える手段としては、空気の流れを良くする ません。
こと、SHT1x と PCB 上の他の部分との間の銅層を 推奨できる材料：すべての金属、LCP、POM（デル
減らすこと、PCB のセンサ周りにスリットを開ける リン）、PTFE（テフロン）、PE、PEEK、PP、PB、
PPS、PSU、PVDF、PVF。
ことなとが考えられます（図 8 参照）。
封止剤および接着剤（使用量は控えめに）：電子部品
パッケージ用高充填エポキシ（グロブトップ、アンダーフィル）およびシリコーン。
これらの材料から脱離するガスも SHT1x を汚染する原因になります（セクション 1.3 参照）。そのため、製造・組み立ての最終ステップでセンサを組み込み、製造後のアセンブリを換気の良い場所で保管する、梱包の前に 50℃超の温度で 24 時間ベーキングして汚染物質を追い出すなどの工夫が必要になります。
図 8：SHT1x 実装法の例を上から見る：熱伝導を抑
1.9 配線に関する注意事項と信号インテグリティ
えるために PCB にスリットを削孔してある。
SCK と DATA 信号を隣り合わせの並列配線（複数配線）で 10cm 以上引き回すとクロストークのために
さらに、測定頻度が非常に高い場合は自己加熱効果も 通信が成立しなくなる可能性があります。この問題を無視できなくなります。詳細についてはセクション 解決するには、VDD または GND のいずれか一方、
3.3 の説明をご覧ください。
または両方を 2 本のデータ信号線の間に挿入するか、またはシールドケーブルを使用してください。SCK
8
たとえば、3M 社製ジッパー付き”1910” など。
の周波数を下げることも信号のインテグリティ向上
9飽和 NaCl 溶液を使用すれば簡単に 75%RH を発生させる に役立ちます。電源供給ピン（VDD、GND）に電線ことができます。100～105℃ は 212～221F に対応しま で給電する場合は、必ず 100nF のコンデンサでデカす；20～30℃ は 68～86°F に対応します。
ップリングを施してください。

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Version4.2 – April 20094/12

データシート SHT1x

コンデンサはセンサのできるだけ近くに配置してください。さらに詳しくはアプリケーションノート”ESD, Latchup and EMC”をご覧ください。
1.10
静電放電（ESD）
ESD 耐性は MIL STD 883E（メソッド 3015）に準拠することが確認されています（±2 kV の人体モデ
ル）。
ラッチアップ耐性は、JEDEC78A に従い、Tamb =80℃において強制電流 ±100mA を流して確認されています。さらに詳しくはアプリケーションノート”ESD,
Latchup and EMC”をご覧ください。

2

インターフェイス仕様

ピン番号
1
2

名称
GND
DATA

3

SCK

4
NC

VDD
NC

コメント
接地（GND）
シリアルデータ、双方向
シリアルクロック、入力のみ
電源電圧
接続しません

表 1：SHT1x のピン配置。NC はフローティングのままにします2.3 シリアルデータ（DATA）
DATA はセンサへの入力とセンサからの出力に使用されるトライステートピンです。センサへのコマンド
送信ではシリアルクロック（SCK）の立ち上がりエッジに同期した DATA が有効となり、DATA は SCK
が High である期間中は安定していなければなりません。すなわち、DATA の切換えは SCK の下降エッ
ジの後で行わなければなりません。確実な通信のためには DATA の有効期間は SCK の立ち上がりの TSU
前まで、および SCK の下降エッジの THO 後まで延びている必要があります（図 11 参照）。センサからデータを読み取るときは、SCK が下がってから TVの間は DATA が有効でなければならず、かつ SCKの次の下降エッジまで有効でなければなりません。
信号間の衝突防止のため、マイクロコントローラに許される動作は DATA を Low 側へドライブすることだけです。信号を High へ吊り上げるためにプルアッ
プ抵抗（10kΩ）を外付けする必要がありますが、マイクロコントローラ側の I/O 回路がプルアップ抵抗を内蔵している場合もありますので注意が必要です。
センサの I/O 特性の詳細については表 2 をご覧ください。

2.4 電気的特性
消費電力や Low と High のレベル、入出力電圧など
2.1 電源ピン（VDD、GND）の電気的特性は供給する電圧の値に依存します。表 2
SHT1x へ供給する電源電圧は 2.4～5.5V の範囲に に記載されている SHT1x の電気的特性値は、特に指ある必要があり、推奨電源電圧は 3.3 V です。電源 定のある場合を除いて電源電圧として 5V を仮定しピンである Supply Voltage（VDD）と Ground（GND） た値です。センサとの正常な通信を確保するためには、間は 100nF コンデンサで必ずデカップリングして 表 3 および図 11 に指定された条件が確実に満足ください（図 10 参照）。
されるように信号を設計しなければなりません。
SHT1x のシリアルインターフェイスはセンサからの
パラメータ
条件
最小
標準
最大
単位
信号読み出しと電力消費の効率化のために最適化し
電源電圧、
2
2.4
3.3
5.5
V
10
てあります。I C プロトコルではセンサのアドレッシ
DC
2
ングはできませんが、I C バスには他のデバイスと干
供給電流
測定中
0.55
1
mA
11
渉することなしにセンサをバス接続できるという利
平均
2
28
A
点があります。プロトコルの切換えはコントローラ側
休止中
0.3
1.5
A
で行わなければなりません。
Low レ ベ ルマイクロ
コントローラ（マスタ）（スレーブ）

図 10：標準的応用回路： プルアップ抵抗 RP および VDD-GND 間のデカップリングコンデンサを含みます。
2.2 シリアルクロック入力（SCK）
SCK はマイクロコントローラと SHT1ｘ 間の通信を同期させるための信号です。インターフェイスは完
全静的動作可能な論理で構成されていますから、SCK
周波数に下限値は存在しません。

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IOL<4mA
0
出力電圧High レベルRP<25kΩ90%
出力電圧Low レ ベ ル
下降エッジ
0%
入力電圧
High レベル上向エッジ 80%
入力電圧
パッド上の
入力電流
on
出力電流
トラ イステート（off）

10

250

mV

100%

VDD

20%

VDD

100%

VDD

1

A

4

mA

20

A

表 2：SHT1x の DC 特性。RP はプルアップ抵抗、
IOL は Low レベルにおける出力電流を表します。
10 最高精度を実現するための推奨供給電圧は 3.3V です（センサはこの条件で校正されています）。
11 毎秒の OTP 再ローディングなしに 8-ビット精度測定を実行するための最小値、かつ、12-ビット精度測定を毎秒実行するための標準値。

Version4.2 – April 20095/12

データシート SHT1x
TSCK
TSCKH

TSCKL

TR

SCK

TF

80%

20%

80%

SCK

20%
THO

TSU
DATA valid write
DATA（書込み有効）DATA

DATA valid read
DATA（読出し有効）

TRO
TFO

TV

80%

20%

図 12："Transmission Start"（通信開始）シーケンス

それに続くコマンドは 3 個のアドレスビット（サポ
20% ートされているのは ‘000’ のみ）と 5 個のコマンドビットから構成されます。SHT1x はコマンドを正常
図 11：タイミングダイアグラム（略語は表 3 を参に受信すると、8 番目の SCK クロックの下降エッ照）。 太い実線で示す DATA ラインはセンサよってジに同期して DATA ピン（ACK ビット）を Low にコントロールされ、細い線で表された DATA ライン
下げることによって受信成功を通知します。それに続はマイクロコントローラによってコントロールされ く 9 番 目の SCK ク ロッ クの 下降 エッ ジの 後でます。SCK 信号の左側の上昇/下降に同期して DATA DATA ラインが解放されます（High へ復帰します）。
の有効時間が定まります。
80%

DATA

パラメータ
FsCK

SCK 周波数条件
VDD>4.5V
VDD<4.5V

TsCKx SCK High/Low 時間
TR/TF SCK 上昇/下降時間
TFO

DATA 下降時間

TRO
TV

DATA 上昇時間
DATA 有効時間
DATA セットアップ
時間
DATA ホールド時間

TSU
THO
*
**

OL=5pF
OL=100pF

100 150

***

ns

コマンド
予備
温度測定
相対湿度測定ステータスレジスタ読出し
ステータスレジスタ書込み
予備Soft reset、インターフェイスをリセットすると共にステータスレジスタをデフォルト値へクリアします。11 ms 以上の待ち時間を置いてから次のコマンドを実行してください。

10

****

ns

表 4：SHT1x コマンド一覧

最小 標準 最大 単位
0
0.1
5
MHz
0
0.1
1
MHz
100
ns
1
200
*
ns
3.5 1020
ns
30
40 200 ns
**
**
**
ns
200 250 ***
ns

15

コード
0000x
00011
00101
00111
00110
0101x-1110x
11110

TR_max+TF_max=(FSCK)-1–TSCKH–TSCKLTRO の値は DATA ラインの RP*Cbus 時定数によって決まります。
TV_max、TSU_max の値は外付けするプルアップ抵抗（RP）の値
および DATA ラインの全バスライン容量（Cbus）に依存します。
TH0_max<TV–max(TR0,TF0)

3.3 相対湿度と温度の測定
測 定 コ マ ン ド （ 相 対 湿 度 ： ’00000101’ 、 温
度：’00000011’）の発行後、コントローラは測定の完***了を待たなければなりません。
測定に要する時間は 8/12/14 ビット測定に対応して****最大でそれぞれ 20/80/320 ms です。この時間は内部
表 3：SHT1x の I/O 信号特性： OL は出力負荷を 発振器の速度によって変化し、30％ 程度まで短い値表します。 表の各項目は図 11 に対応します。
を示すことがあります。測定完了を通知するため、SHT1x はデータラインを Low に引き下げてアイド
3 センサとの通信
ルモードに入ります。コントローラ側はこの Data
Ready 信号の到着を待ってから SCK を再スタート
3.1 センサの起動
してデータの読み出しにかかります。
測定データは読
最初のステップとして、センサに所定の電源電圧
み出しが行われるまで一旦保存されていますから、コ
VDD を供給し始めます。センサ起動のための電圧ス
ントローラは他のタスクを継続して都合の良い時点
ルーレートは 1V/ms を下回ってはなりません。起動
でデータを読み出すことができます。
後、センサがスリープ状態に入るまでに約 11 ms の読み出しを行うと 2 バイトの測定データと 1 バイ
時間が必要です。この時間が経過するまではコマンド
トの（省略可能な）CRC チェックサムが転送されまを送信することができません。
す。マイクロコントローラは 1 バイトごとに DATA
ラインを Low に下げて受信を通知しなければなり
3.2 コマンド送信
ません。すべての値は MSB を先頭に、ビットを右通信を開始するには、まず通信開始（Transmission 寄せして転送されます（たとえば、12 ビット値ならStart）シーケンスを発行しなければなりません。この ば 5 番目の SCK が MSB であり、8 ビットしかな
シーケンスは以下のステップから構成されていま いデータの場合は最初のバイトは使用されません。
）
す：SCK が High の状態で DATA ラインを Low へ 通信は CRC データに対する認知信号ビットをもっ落とし、次に SCK に Low パルスを送出し、最後に、 て終了します。CRC-8 チェックサムを使用しないの
SCK が ま だ High に あ る 状 態 で DATA を 再 び であれば、コントローラは測定データの LSB に対す
る ACK を High に保つことによって通信を終了すHigh へ戻します（図 12 参照）。
ることができます。測定後はデバイスが自動的にスリープモードへ戻り、これをもって通信は完了します。

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Version4.2 – April 20096/12

データシート SHT1x

重要：自己加熱を 0.1℃ 未満に抑えるため、SHT1xを使用する全時間帯の中で実際にデバイスが動作する時間が 10% を超えないようにしてください。たとえば、12 ビット精度の測定ならば最高でも毎秒1 回の測定としてください。

ステータスレジスタ
SHT1x が提供する高度な機能の幾つか（たとえば、測定分解能の選択、バッテリ電圧低下通知、ヒータ
使用の有無）を動作させるためには、ステータスレ
ジスタへコマンドを送らなければなりません。続くセクションでこれらの機能の概要を説明します。さ
らに詳しい説明を希望されるユーザはアプリケーションノート”Status Register”をご覧ください。
8 ビットのステータスレジスタを読み出すときはStatus Register Read、ステータスレジスタへ書き込みを行うときは Status Register Write コマンドを実行します（表 4 参照）。具体的な通信方法については図 16 と図 17 を比較参照してください – ビ
ットの割付けは表 5 にまとめられています。

3.4 接続リセットシーケンス
万一デバイスとの通信が途絶した場合は、以下の信号シーケンスを実行してシリアルインターフェイス
をリセットします： DATA を High に保った状態でSCK の High/Low を 9 回以上交互に切換えます（ 図 13 参 照 ）。 こ の 操 作 に 続 い て 通 信 開 始（Transmission Start）シーケンスを実行してから次のコマンドを送信します。このシーケンスがリセッ
トするのはインターフェイスのみであり、ステータ
スレジスタは直前の内容をそのまま保持します。

SCK 1

3
2

2

80%

9

4-8

ステータス
レジスタ

図 14：ステータスレジスタへの書き込み（Status
Register Write）

20%
通信開始

ステータス
レジスタ

80%

DATA

20%

チェックサム図 13：接続リセット（Connection Reset）シーケ
ンス

図 15：ステータスレジスタからの読み出し（Status
Register Read）

3.5 CRC-8 チェックサムの計算
すべてのデジタル通信の安全性を担保するために
8 ビットチェックサムを使用します。これにより、データに間違いがあると確実に検出されて削除されることが保証されます。前にも説明したとおり、チェックサムはオプション機能ですから使用/不使用
はユーザの選択によります。
CRC の計算法についてさらに詳しくはアプリケー
ションノート”CRC-8 Checksum Calculation”を参照
してください。

完全な通信サイクルの例を図 15 と図 16 に示します。

通信開始 Start
Transmission

Address
アドレス=’000’
A2
A1= ‘000’

DATA
レディ待ち

コマンド

チェックサム図 16：測定シーケンスの概要。TS = 通信開始、
MSB = 最上位バイト、LSB = 最下位バイト、LSb =最下位ビット。
コマンド=’00101’
Command = ‘00101’

測定（12 ビットで
80ms）
Measurement(80ms for12bit)

A2

A1

A0

C4

C3

C2

C1

C0

ACK

A2

A1

A0

C4

C3

C2

C1

C0

ACK

SCK
DATA
アイドルビット
Idle Bits

15

14

13

1212bit
ビット湿度データ
Humidity Data

12

MSb
11

10

12

11

10

9

8

ACK

7

6

5

4

測Sensor
定が終了 DATA
するとンafterサは
pulls
lineセlow
DATA
ラインを引き下げますcompletionof measurement
通 信を終 了させ るため に ACKをスキップします（CRC
を使用
Skip ACK to end transLSb しない場合）
mission (if no CRC is used)

3

2

1

0

ACK

SCK
DATA

15

13

14

9

CRC-8
CRC-8チェックサム
Checksum

MSb
7

6

5

4

3

ACK

8

2

1

7

6

5

4

3

LSb
0

ACK

Sleepスリープ(wait for next
（次回の測定待ち）
measurement)0

ACK

ACK をスキップして通信を終
了させます

2

1

0

ACK

通信開始Start
Transmission

SCK
DATA

7

6

5

4

3

2

1

図 17： 相対湿度（RH）測定シーケンス例：値を “0000’1001”0011’0001” = 2353 = 75.79 %RH とします（温度補償不使用）。DATA ライン上のボックスで囲ってある部分が DATA が有効である期間を表します。太い
実線で表した DATA ラインはセンサよってコントロールされ、細い線で表した部分はマイクロコントローラ
によってコントロールされます。

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データシート SHT1x
ビット
7
6
5
4
3
2
1

0

型式 説明
デフォルト値
予備0R
バッテリ電圧低下
デフォルト値な（電圧低下検出）し、ビットの値はX“0”: VDD > 2.47
測定終了後にの“1”: VDD < 2.47
み更新されます予備0
予備0
テスト専用、一般使
0
用不可
R/W ヒータ
0 off
R/W OTP からの再ロー
0 再ローディング
ディングなしR/W “1”: RH 分 解 能 8
ビット/温度分解能
12 ビットRH： 12 ビット“0”: RH 分解能 12 0
温度： 14 ビット
ビット/温度分解能
14 ビット

SORH
c1
c2
c3
-2.0468
0.0367-1.5955E-6
12 ビット8 ビット-2.0468
0.5872-4.0845E-4
表 6：V4 用に最適化された湿度変換係数
表 6 に示すのは、V4 センサの全測定レンジにわたって精度を最適化するために新たに導入された値です。以前のデータシートで提示されていたパラメータ
セット cx* は V3 センサ用に最適化された値です。
これらのパラメータは V4 用としても使用が可能ですから参考のために表 7 にまとめられています。
SORH
c1*
c2*
c3*
-4.0000
0.0405-2.8000E-6
12 ビット-4.0000
0.6480-7.2000E-4
8 ビット
表 7：V3 用湿度変換係数（V4 用としても使用可能）

表 5：ステータスレジスタのビット構成

相対湿度

単純化された、より計算負荷の小さな変換公式につい
測定分解能：特に何も指定しなければ温度は 14 ビ てはアプリケーションノート”RH and Temperature
ット、湿度は 12 ビット精度で測定されますが、そ Non- Linearity Compensation”をご覧ください。相対
れぞれの分解能を 12 および 8 ビットへ下げるこ 湿度値が 99％RH を超えるときは空気が完全に湿度とも可能です。特に高速測定が必要な場合や、消費電 で飽和していますから、100%RH として表示と処理13
力を抑える必要がある場合は分解能を下げることが を行わなければなりません 。湿度センサは有意な
電圧依存性を持ちません。
有効です。
バッテリ電圧低下（End of Battery）検出機能は VDD
電圧が 2.47 V よりも低下するとそれを検出して外部に通知します。 電圧検出精度は ±0.05 V です。
ヒータ：チップ上にヒータエレメントが実装されており、コマンドをステータスレジスタに書き込むことによってこのエレメントをアドレッシングすることができます。このヒータはセンサ温度を周囲温度よりも
SORH センサ指示値（12 ビット）
12
5～10℃ 程度上昇させる能力を持っています。ヒー
図 18：SORH を相対湿度へ変換する
タは、電源電圧として 5V を供給した場合に 8mA程度の電流を消費します。
4.2 湿度信号の温度補償
たとえば、次のような機能解析を行うときにヒータが25℃（77F） から大きく離れた温度で測定を行うと役に立ちます：ヒータ使用前後での湿度と温度指示値
きは湿度信号に温度補償を施す必要があります。
の比較。ヒータを動作させると温度が上昇するのと同
この温度補正は 50%RH において約 0.12%RH/℃
時に相対湿度が低下し、露点は同じレベルを維持しま
変化に相当します。温度補償係数の値をまとめて表 8
す。
に示します。
注意：温度指示値が表すのは加熱されたセンサエレメ
ントの温度であって周囲温度ではありません。また、 RH = (T -25)  (t + t  SO ) + RH
true
1
2
RH
linear℃
ヒータを連続使用したときにセンサが正常に動作できるかは保証されていません。
SORH
t1
t2
0.01
0.00008
12 ビット4 信号出力の変換
0.01
0.001288 ビット
144.1 相対湿度
表 8：温度補償係数
湿度センサの持つ非線形性（図 18 参照）を補償し
13
センサが過度に濡れると（センサ表面で強い水分凝縮を起こってセンサ自体の持つ精度を完全に引き出すために、湿た場合）センサの出力信号が 100%RH よりも下へ下がること
度指示値（SORH）に以下の公式と表 6 に示される係があります（場合によっては 0%RH 以下を示すことがありま数を適用して値を変換することをお奨めします。
す）。 しかし、液滴が蒸発すればセンサは完全に正常な状態へ
RHlinear = c1 + c2  SORH + c3  SORH (%RH)
2

129～18°F に対応します

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14

復帰します。水に浸かったとしても、水分が凝縮したとしても、それによってセンサが損傷することはありません。
これらの係数は V4 と V3 センサの両方に適用することができます。

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データシート SHT1x4.3 温度バ ン ド ギ ャ ッ プ PTAT （ Proportional To Absolute
Temperature）温度センサはその設計原理から非常に優れた線形性を示します。
デジタル指示値（SOT）を温度値に変換するには次の式を用います（係数の値は表 9 に与えられていま
す）
：

5

環境安定性

センサがアセンブリやデバイスに組み込んで使用可能であることが確認できたならば、これらのセンサが基準センサと同じ条件で動作することも併せて確認しておく必要があります。アセンブリに組み込まれたセンサの応答時間は長くなる可能性がありますから、測定のために十分なドエル時間を確保しておく必要があります。
詳しい情報についてはアプリケーションノー
T = d1 + d2  SOTト”Qualification Guide”を参照してください。
SHT1x
センサシリーズには認証試験法 AECQ100
VDD d1(℃)
SOT
d1(F)d2(℃)
d2(F)
Rev.F
を基準とした試験が行われています。センサ
5V
-40.1
-40.2
14bit 0.01
0.018
16
仕様は AEC-Q100 温度等級 2 の試験条件（表 11
4V
-39.8
-39.6
12bit 0.04
0.072
3.5V -39.7-39.5に列挙された条件）を満たすようにテストされていま
3V
-39.6
-39.3
す。
2.5V -39.4-38.9
それ以外の試験条件を適用した場合のセンサ性能は15保証の範囲外であり、センサ仕様はこのような試験条
表 9：温度変換係数
件を考慮に入れていません。
特に、個々の現場およびお客様独自のアプリケーショ
4.4 露点SHT1x は露点を直接測定するのではなく、湿度の値 ンにおけるセンサ性能については一切の保証を行いと温度指示値とから計算によって露点を決定します。 ません。
湿度と温度は両方とも同一モノリシックチップ上で この点について詳しくは Sensirion までお問い合わ
せください。
測定されますから、SHT1x は非常に優れた精度で露点を測定する能力を持っています。
17
環境
規格
結果
露点（Td）計算に使用できる公式は何種類も存在しま
HTSL
125℃、1000 時間
仕様の範囲内すが、その多くは非常に複雑です。温度範囲 –40～TC
仕様の範囲内-50℃～125℃、50℃ について考えると、次の近似式に表 10 で与え1000 サイクル
られるパラメータ値を使用することで非常に良好な
JESD22-A104-C 準拠
精度が得られます：
UHST
130℃/85%RH、96 時間 仕様の範囲内
THU
85℃/85%RH、1000 時間 仕様の範囲内
ESD 耐性 MIL STD 883E、メソッド 認定取得
3015（±2kV を適用する
人体モデル）
ラッチ
Tamb = 80℃ において強 認定取得
アップ
制電流±100mA 印加
m
温度範囲
Tn（℃）
JEDEC 17 準拠
水の上、0～50℃
243.1217.62
表 11：性能認定試験：HTSL = 高温保管寿命、TC =
温度サイクル、UHST = 不偏高温度・高湿度加速試験、
272.6222.46
氷の上、-40～0℃
THU = 不偏温湿度
表 10：露点（Td）計算に使用するパラメータ
この式に現れる “ln(…)” が自然対数を表すことに注 6 パッケージ
意してください。RH および T についてはリニアラ 6.1 パッケージの形式
イズされて補償された後の相対湿度と温度の値を使 SHT1x は表面実装対応の LCC（リードレスチップキャリア）タイプのパッケージに収められて提供されま用します。
露点計算のさらに詳しい説明についてはアプリケー す。センサハウジングは標準 0.8mm FR4 基板上のションノート”Dew point calculation”をご覧ください。 液晶ポリマ（LCP）キャップ（エポキシグロブトップ
付）によって構成されています。デバイスは RoHS
および WEEE 規格に完全準拠しており、Pb や Cd、
Hg、Cr（6+）、PBB、PBDE などの成分を含みません。

15

温度係数の値は、SHTxx バージョン 3.01 のデータシートに記載された値と比較して若干調節されています。これらの係数は
V4 センサばかりでなく V3 にも適用することができます。

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16

AEC-Q100 温度等級 2 の規定に従い、センサの動作温度範囲
は –40～105℃ です。
172 ページに規定された精度および長期ドリフト仕様による。

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データシート SHT1x

デバイスのサイズは 7.47×4.93×2.5 mm（0.29×
0.19×0.1 inch）（図 1 参照）、重量は 100mg です。
6.2 トレーサビリティ情報
すべての SHT1x のチップキャップには英数字 3桁のコードが刻印されています。図 1 の “A5Z”を参照。
（参考：V3 センサには数字のみのコードが刻印されています。
）このロット番号を辿ることにより、製造から校正、試験に至る完全なトレーサビリティが保証されます。このコード自体は特別な情報を含
んでいませんが、該当するデータはすべて
Sensirion が保管していますから、ご請求に応じて必要な情報を提供いたします。
リールに貼付されるラベルの例を図 19 と図 20に示します：これらのラベルにもトレーサビリティ
情報が記載されています。

6.3 輸送パッケージ
SHT1x は 12mm テープに 100 個、400 個、または 2000 個単位で巻き取って出荷されます（詳しくは図 21 および表 12 を参照）。個々のリールにはバーコードおよび人が読み取って解釈可能なラベルが貼付されます。
センサタイプ
SHT10
SHT11
SHT15

パッケージ
テープリール
テープリール
テープリール
テープリール
テープリール
テープリール

数量
2000
100
400
2000
100
400

発注番号
1-100218-04
1-100051-04
1-100098-04
1-100524-04
1-100085-04
1-100093-04

表 12：センサタイプとパッケージ形式
包装テープの寸法を図 21 に示します。すべてのテープには何も実装されていない長さ 480mm のリーダテープ（テープの先頭ポケット）と、同じく何も実装されていない 300mm 以上のトレーラテー
プ（テープの末尾ポケット）が付属します。

図 19：リール上の最初のラベル： XX = センサタ
イプ（11 ならば SHT11）、04 =チップのバージョン番号（V4）、Y =製造年の最終桁、RRRR = リール内のセンサ数、TTTT = トレーサビリティコード。

図 21：テープの寸法とテープ内でのユニットの向き：寸法 mm（1mm = 0.039inch）。テープのリーダ部は図の右側、トレーラ部は図の左側にきます（リールからの繰り出し方向）。

図 20：リール上の 2 番目のラベル：”Device Type”
および “Part Order Number” については表 12 を参照、”Delivery Date”（Date Code でもある）はセンサが包装された日付を表す（DD = 日、MM = 月、
YYYY = 年）、CCCC = Sensirion 発注番号。

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データシート SHT1x

改定履歴

Date
March 2007
July 2008

Version
3.0
4.0

Page(s)1 - 101 - 10Changes
Data sheet valid for SHTxx-V4 and SHTxx-V3
New release, rework of datasheet

September 2008

4.1

3,4

April 2009

4.2

2, 7

Adjustment of normal operating range and recommendation for antistaticbag
Amended foot note 2, communication diagram updated.
・

重要な注意
警告：人身障害
本製品を安全/緊急時停止のトリガ用として、または本装置の故障が人身障害に直接結びつくような用途に使用しないでください。本来想定された用途、または認定された使用法以外の用途に本製品を使用しないでください。本製品の設置、操作およびサービスに関しては、データシートおよびアプリケーションノート
をご覧ください。これらの資料に記載の指示を適切にお守り頂けなかった場合は、作業担当者に重大な（場合によっては致命的な）傷害を引き起こす恐れがあります。
購入者が本来の用途以外の使用目的、または認証されていない使用法のために SENSIRION 製品を購入して使用した場合は、その行為自体により、万一その製品の本来の用途以外への使用により直接的または間接的に発生した致命的な人身障害を含む事故、クレーム
等から、SENSIRION およびその役員、従業員、代理店、関連企業を保護し、すべての責務から免ぜられる
ものとします。 この規定は、その本来の用途以外の使用目 的や使用法 に基づいたとみ られる場合 には、
SENSIRION 側に設計上、製造技術上の瑕疵が認められる場合であっても同等に適用されます。

静電放電（ESD）対策
本器は、その設計上の本質的な特性として静電放電（ESD）の影響を受けます。ESD に起因する損傷や劣化を防止するため、本製品を取り扱うときは静電放電対策について法律で定められた、また慣行上の注意
事項をお守りください。 静電放電対策についてのさら な る 詳 細 は 、 ア プ リ ケ ー シ ョ ン ノ ー ト 「 ESD,
Latchup and EMC」をご覧ください。

保証
SENSIRION は、本製品の当初の購入者を対象として、製品納入後 12 ヶ月（1 年間）にわたり材料および製造技術上の問題を起こさず、SENSIRION の公称仕様に記載の品質を保持することを保証します。万一この期間内に欠陥と認定される障害が発生し、かつ下記の条件が満たされる場合には、SENSIRION は当該製品を無償で修理もしくは交換させて頂きます（どちらの手段によるかは SENSIRION の裁量とさせて頂きます）。

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欠陥と思われる現象が現れてから 14 日以内にその症状を書面にて SENSIRION へ通知してください。
・ このような欠陥は、SENSIRION の設計や使用材
料 、製 造技 術に 起因す るもの であ るこ とを、
SENSIRION 側として納得できるものでなければなりません。
・ 欠陥を発生した製品を SENSIRION の工場へ返送してください。
（送料は購入者負担）
・ 修理もしくは交換後の製品の保証期間は、当初の保証の残余期間に限定されます。
本保証が適用されるのは、装置が本来の用途のために正しく設置され、SENSIRION が推奨する仕様の範囲内で使用されている場合に限られます。本保証規定に明記された項目を除き、SENSIRION は、明示によるか含意によるかを問わず、同社製品に対して保証を行いません。特定の用途およびその他の用途に対する当該製品の適合性および商品価値については、一切の保証を行いません。これらの項目に関連した保証請求があったとして拒否いたします。
SENSIRION は、製品がデータシートに指定された適正な動作条件下で運用され、正しく使用された場合にのみ、発生した欠陥に対する責を負います。製品が技術仕様に規定された範囲を超えた方法で使用された、もしくは保管された期間があった場合、SENSIRION
はその期間内に発生した障害については、明示されるか含意によるかを問わず、一切の保証を行いません。
SENSIRION は、同社製品を応用/使用した製品や回路が引き起こす問題（間接的、偶発的に起こる問題を含み、これに限定されません）に対しては、免責とさせて頂きます。すべての動作パラメータ（推奨パラメー
タを含み、かつそれに限定されません）は、お客様の固有のアプリケーションに合わせてお客様側の技術担
当者が適正値を決定するべきものであり、最適パラメータは一般的にアプリケーションごとに異なります。
SENSIRION は、特段の予告なしに (i) 製品仕様および本資料の記載事項を変更する権利、および (ii) 製品の信頼性向上のために製品の機能および設計を変更する権利を留保いたします。
著作権：2007、SENSIRION®
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不許複製。

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データシート SHT1x

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