HSU-CHM-04A

KCH1909015(仮 Provisional)

製品仕様書
Product Specification
温度 ・ 湿度センサ ： HSU-CHM-04A
Temperature・Humidity Sensor：HSU-CHM-04A

北陸電気工業株式会社
HOKURIKU ELECTRIC INDUSTRY CO., LTD.
HOKURIKU ELECTRIC INDUSTRY CO.,LTD.
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HSU-CHM-04A- 目次 - Table of Contents 1. 適用範囲
Application

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・-3-

2. 概要・特長
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Outline ・ Features-3-

3. 外形寸法及び端子配列
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Outside Dimensions and Terminal Layout-3-

4. 基本外部結線図
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Basic Outside Connection Diagram-4-

5. 絶対最大定格・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Absolute Maximum Ratings-5-

6. 推奨動作条件
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Recommended Operating Condition-5-

7. 電気的特性
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Electrical Characteristic-6-

8. 信頼性試験仕様
Reliability Test

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・-9-

9. 機能説明・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Functional Description- 10 -

10. 通信タイミングチャート
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Communication Timing Chart- 23 -

11. 注意事項
Notes

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・- 27 -

12. その他
Others・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・- 28 -

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HSU-CHM-04A
1. 適用範囲 Application
本仕様書は温度・湿度センサ「HSU-CHM-04A」について適用する。
This specifications shall be applied to the temperature・humidity sensor 「HSU-CHM-04A」.

2. 概要・特長 Outline ・ Features
新開発の感湿膜を使用したセンサ素子に専用ICを組み合わせ、高精度・高信頼性の容量式湿度センサを実現しました。
Sensor element using newly-developed humidity-sensing film which combined with specific IC,
realized capacitive type humidity sensor of high precision, high reliability.
・超高速応答性
・2.0 × 2.0 × 1.25mmの小型パッケージタイプ
・広範囲の駆動電圧に対応 (1.62～5.5V)
・±0.3℃、±2.0%RHの温湿度検出精度
・低消費電流 (スリープ時400nA以下、温湿度検出時10μA以下)
・I2Cインターフェイス通信・耐結露、耐水性あり
・鉛フリーリフロー及びRoHS対応
・Ultra-fast response.
・2.0 × 2.0 × 1.25mm size small package type.
・Wide range of operating voltage (1.62-5.5V) reliability.

temperature/humidity detection)

・Lead-free reflow, and RoHS correspondence.

3. 外形寸法及び端子配列 Outside Dimensions and Terminal Layout

2.0±0.08
5pin

4pin

4pin

0.17
5pin

6pin

C0.1

0.7

(0.6)

2.0±0.08

(0.6)

0.6

6pin

MAX1.25(TYP1.22)

0.1

単位 ： mm
Unit : mm

(0.9)

1pin

2pin

3pin

0.15 3pin
0.23

2pin

1pin
0.5

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HSU-CHM-04A◆端子配列 Terminal Layout
記号No.
Symbol機能
Function

チップイネーブル端子 Chip enable Terminal
IC内部でプルダウン It is pull-downed inside IC(プルダウン抵抗値150kΩ typ Pull down resistance 150kΩtyp.)

1

CE

2
3
4

VSS GND端子 Ground Terminal
VCC 電源電圧 Power Source Terminal
VDD 内部定電圧出力端子 Internal Constant Voltage Output Terminal

5

SDA

6

SCL

I2C-BUS用データ入力端子 Data Input/Output Terminal for I2C-BUS
NMOSオープンドレイン出力 NMOS Open Drain Output
プルアップ抵抗を接続 Please connect pull-up resistor◆フットパターン Footprint
0.5

0.5

0.9

2.4

※左図パターンは半田付け品質を保証するものではありませんので、貴社にて事前にご確認の上ご使用
いただきます様お願い致します。
* Above footprint does not necessarily guarantee
soldering quality. So, please check in advance at
customer side for application.

0.27

4. 基本外部結線図 Basic Outside Connection Diagram

Cp：0.1μF
C1：0.47μF
R1・R2：5kΩ
※R1・R2の5kΩは参考値です。
10-3項記載のAC特性を満足するような抵抗値を選定して下さい。
* 5kΩ of R1 and R2 is a reference value.
Please select resistor value to meet
AC characteristic in 10-3 clause.

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HSU-CHM-04A
5. 絶対最大定格 Absolute Maximum Ratings
項目
Item
電源電圧
Power Supply Voltage
入力電圧
Input Voltage
出力電圧
Output Voltage
高レベル出力電流
High Level Output
Current
低レベル出力電流
Low Level Output
Current
動作温度
Operating Temperature
保存温度
Storage Temperature

記号
Symbol

条件
Conditions

定格値
Rated Value

単位
Unit

-0.3～7.0V-0.3～VCC+0.3-0.3～7.0VV-0.3～VCC+0.3

V

-5

mA

-20

mA

-5

mA

-20

mA

Ta

-40～105℃

Tstg-50～125℃

VCC
CE
SCL・SDA

VI
VO

IOH

IOL

1端子
1 Terminal
全端子合計
All Terminals Total
1端子
1 Terminal
全端子合計
All Terminals Total

6. 推奨動作条件 Recommended Operating Condition
項目
Item
電源電圧
Power Supply Voltage
VCC-VSS間キャパシタ
Capacitance between VCC and VSS
VDD-VSS間キャパシタ
Capacitance between VDD and VSS
VCC-SDA間抵抗
Resistance between VCC and SDA
VCC-SCL間抵抗
Resistance between VCC and SCL

記号
Symbol

Min

VCC

1.62

Typ

Max

単位
Unit

5.5

V

Cp

0.1

μF

C1

0.47

μF

R1

-

5

-

kΩ

R2

-

5

-

kΩ

※R1・R2の5kΩは参考値です。10-3項記載のAC特性を満足するような抵抗値を選定して下さい。
* 5kΩ of R1 and R2 is a reference value. Please select resistor value to meet AC characteristic
in 10-3.

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HSU-CHM-04A
7. 電気的特性 Electrical Characteristic7-1. 湿度検出特性 Humidity Detection Characteristics
特記なき場合 ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=-20～100℃
Unless otherwise specified ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=-20～100℃
項目
Item

条件
Conditions

値
Value

単位
Unit

測定範囲
Measurement Range

-

0～100

%RH

標準
Standard

±2

%RH

最大
Max

図7-1.参照
Cf. Fig7-1-

分解能
Resolution

10bitデータ10bit data

0.1

%RH

ヒステリシスHysteresis

5～45℃/0～100%RH

±1

%RH

τ63%到達Reach τ63%

1

s

※1

測定精度(許容差)
Measurement Accuracy(Tolerance)※2
応答時間
Response Time

7-2. 温度検出特性 Temperature Detection Characteristics
特記なき場合 ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=-30～100℃
Unless otherwise specified ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=-30～100℃
項目
Item

条件
Conditions

値
Value

単位
Unit

測定範囲
Measurement Range--30～100℃

測定精度(許容差) ※1
Measurement Accuracy(Tolerance)

5～60℃ 標準
Standard

±0.3

℃

分解能
Resolution

11bitデータ 11bit data
-30～100℃

0.1℃

τ63%到達Reach τ63%

30

s

※3
応答時間
Response Time

※1 正規分布に対する標準偏差σで規定しています。ある測定ポイントでの標準的な精度許容差については、最大精度内の全製品の95%が±2σの範囲内に収まる(σ：標準偏差)と考えます。
It is specified by the standard deviation σ from the normal distribution. Regarding the standard accuracy tolerance at a certain
measurement point, 95% of all products within the maximum accuracy are considered to be within ±2σ (σ: standard deviation).
※2 ステップ変化に対して63%変化するまでの時間(25℃/流速1.0m/s)と定義しています。
It is defined as the time (25℃ & airflow 1.0m/s) until 63% change with step change.
※3 センサの使用形態における熱の伝わり方(伝導、対流 等)、センサの熱的接触面積及びセンサ周囲の環境設計に大きく依存します。
Response times of temperature strongly depend on the heat transfer (conduction, convection, etc.) in the sensor usage,
the thermal contact area of the sensor, and the environmental design around the sensor.

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相対湿度許容差 [%RH]
Relative Humidity Tolerance

HSU-CHM-04A

±10
±8

最大許容差

±6

Maximum Tolerance
標準許容差

±4

Standard Tolerance
±2
±0
0

10

20

30

40

50

60

70

80

90 100

相対湿度 [%RH]
Relative Humidity

相対湿度 [%RH]
Relative Humidity

図7-1. 相対湿度測定精度許容差(25℃)
Figure 7-1. Relative Humidity Measurement Accuracy Tolerance (25℃)

100
90
80
70
60
50 ±5 ±4
40
30
20
10
0
0
10

±3

±2

±5

±4

±3

20

30

40

50

60

70

80

温度 Temperature [℃]

図7-2. 温度範囲(0～80℃)における相対湿度の測定精度
Figure 7-2. Measurement Accuracy of Relative Humidity in the Temperature Range (0～80℃)

温度許容差 [℃]
Temperature Tolerance

±1.2
±1.0
±0.8

最大許容差

±0.6

Maximum Tolerance
標準許容差

±0.4

Standard Tolerance

±0.2
±0.0

-30 -20 -10

0

10

20

30 40 50
温度 [℃]
Temperature

60

70

80

90 100

図7-3. 温度測定許容差
Figure 7-3. Temperature measurement tolerance

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HSU-CHM-04A
7-3. 消費電流 Current Consumption
特記なき場合 ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=0～60℃
Unless otherwise specified ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=0～60℃
項目
Item

条件
Conditions

Typ

Max

単位
Unit

スリープ電流Sleep Current

CE=0 VCC系電流値
CE=0, VCC System Current Value

10

400

nA

平均動作電流Average Operating
Current

湿度検出：1回/s 温度検出：1回/s
Humidity Detection : 1 Time for 1 Second
Temperature Detection : 1 Time for 1 Second
非検出時：CE=0
At time of un-detecting : CE=0

4.8

10

μA

Typ

Max

単位
Unit

-

VCC

V

Min

7-5. 入出力端子特性 Input Output Terminal Characteristic
特記なき場合 ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=-30～100℃
Unless otherwise specified ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , Ta=-30～100℃
項目
Item

記号
Sign

高レベル入力電圧1High Level Input Voltage 1

VIH1

高レベル入力電圧2High Level Input Voltage 2

VIH2

対象端子：CE
Target Terminal : CE

0.8VCC-

VCC

V

低レベル入力電圧1Low Level Input Voltage 1

VIL1

対象端子：SCL , SDA
Target Terminal : SCL , SDA

Vss-

0.3VCCV

低レベル入力電圧2Low Level Input Voltage 2

VIL2

対象端子：CE
Target Terminal : CE

Vss-

0.2VCCV

低レベル出力電流
Low Level Output Current

IOL

VOL = 0.1VCC
対象端子：SCL , SDA
Target Terminal : SCL , SDA

0.5

-

-

mA

-1

-

1

μA

-1

-

1

μA

60

150

450

kΩ

端子リーク電流1Terminal Leek Current 1

端子リーク電流2Terminal Leek Current 2

入力プルダウン抵抗
Input Pull-Down Resistance

IL1

IL2

RPD

条件
Conditions

Min

対象端子：SCL , SDA
0.7VCC
Target Terminal : SCL , SDA

端子電圧 = VCC
Terminal Voltage = VCC
対象端子：SCL , SDA
Target Terminal : SCL , SDA
端子電圧 = 0V
Terminal Voltage = 0V
対象端子：SCL , SDA , CE
Target Terminal : SCL , SDA ,CE

端子電圧 = VCC
Terminal Voltage = VCC
対象端子：CE
Target Terminal : CE

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8. 信頼性試験仕様 Reliability Test
項目
Item

条件
Conditions

試験時間
Test time

高温放置
High Temperature

125℃

1,000hr

低温放置
Low Temperature-50℃

1,000hr

高温高湿High Temperature,
High Humidity

60℃/90%RH

1,000hr

熱衝撃
Heat Shock-50⇔125℃ 各30min-50⇔125℃ Each 30 min

200サイクル
200cycle

リフロー耐熱Reflow Heat Resistance

ピーク250℃ 220℃以上30秒
Peak 250℃, more than 220℃ for 30 sec

2回
2 Times

静電気耐圧
ESD Resistance

HBM法：±1000V MM法 ：±200V
HBM Method：±1000V MM Method：±200V

2回
2 Times※評価項目・判定基準は別途規定* Evaluation item and criteria shall be specified separately.

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9. 機能説明 Functional Description
9-1. 通信仕様
9-1. Serial Communication Interface
本製品は、通信インターフェイスとして、I2C(Inter-Integrated Circuit)を持つ。
This product has I2C (Inter-Integrated Circuit) as a communication interface.
9-1-1. I2C通信インターフェイス基本仕様
9-1-1. Basic Specification of I2C Communication Interface
本製品は、[Philips I2C specification ver2.1]に準拠する。
This product is based on [Philips I2C specification ver2.1].
アドレス Address
7bit長 7 bit address
スレーブアドレス Slave Address
I2Cスレーブアドレスは”111 1111”(7Fh)である。
I2C slave address (SADR) is defined as "111 1111" (7Fh).
9-2. 動作モード
9-2. Operation Mode
本ICの動作モードを表 9-1.に示します。本ICは電源が投入されリセットが解除された後に、レギュレータと発振回路が動作を開始し、スタンバイモードに移行してI2C-BUSによるコマンドの受信が可能になります。
I2C-BUSコマンドの受信により、温度検出/容量検出/補正演算/湿度出力等を行います。
Table 9-1 shows operation mode of this IC. After power is on and reset is released, regulator andoscillation circuit starts operation, and the IC shifts to standby mode, under which is ready to receive
command by I2C-BUS. By receiving I2C-BUS command, it performs temperaturedetection/capacitance detection/compensation operation/humidity output, etc.

表 9-1. 動作モード
Table 9-1. Operation Mode
端子設定
Terminal
Setup
動作モード
Operation
Mode
CE

各機能ブロックの動作状態
Operation State of Each Functional Block
電源
Power
Supply発振
Oscillation

温度検出
Temperature
Detection

容量検出
Capacitance
Detection

OTPメモリ
OTP
MemoryI2C-BUS

スリープ※1
Sleep

0

停止
Stop

停止
Stop

停止
Stop

停止
Stop

停止
Stop

停止
Stop

スタンバイ
Standby1

動作
Operation

動作
Operation

停止
Stop

停止
Stop

読み出し可
Read-out
Possible

動作
Operation※1：電源制御モードの場合には、スリープ動作はありません。
*1 : In case of power control mode, there is no sleep operation.

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スタンバイ時に使用する制御レジスタを表 9-2.に示します。
Table 9-2. shows control register used at standby.
表 9-2. 制御レジスタ
Table 9-2. Control Register
アドレス ビット
Address Bit

D7-1

00h

D0

ビット名
Bit name

機能
Function

値
Value

-

Reserved

-

RESET

リセット
Reset

0

1

D7-6

D5-3

温度湿度
検出モード
MANMODE Temperatureand Humidity
Detection Mode

湿度検出値
平均モード
HAVE[2:0]
Humidity
Detection Value
Average Mode

01h
D2

D1

D0

D7-1

03h

D0

TAVE

-

温度検出値
平均モード
Temperature
Detection Value
Average Mode
Reserved

読出し
Read-out

書込み
Write-in

通常動作中
NormalOperation

何もしない
None

-

リセット動作
Reset action

00

通常動作モード
Normal Operation Mode000

平均化処理なし
No Averaging Process001

2回平均モード
2 Times Average Mode

01x

4回平均モード
4 Times Average Mode

1xx

8回平均モード
8 Times Average Mode0

平均化処理なし
No Averaging Process

1

8回平均モード
8 Times Average Mode

-

Init.

R

0

R/W

0

R/W

00

R/W

0

R/W

0

R

0

R/W

0

R

0

R/W

0

検出動作停止Detection
Operation
Stop

0
温度湿度検出Temperatureand Humidity
Detection

待機状態StandbyState

1

検出動作中 検出動作開始
Under
Detection
Detection
Operation
Operation
Start-

Reserved0

エラーなし
No Error

何もしない
None

ERR

温度湿度検出エラーフラグ
Temperatureand Humidity
Detection
Error Flag

1

エラー発生
Error
Occurred

エラーフラグ
リセット
Error Flag
Reset

MAN

R/W

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HSU-CHM-04A●RESET：リセット動作 (アドレス：00h
ICのリセットを行います。
”1”書き込み： リセット”0”書き込み
： 無効
読み出し
： 可能

ビット：D0)RESETレジスタに”1”を書き込むことで、IC内部回路がリセット状態になります。
●RESET : Reset Action (Address : 00h
This performs reset of IC.
"1" write-in: Reset"0" write-in: Invalid
Read-out : Possible

bit : D0)

By writing "1" in RESET register, internal circuit of IC will be in reset state.
●MAN：湿度検出動作 (アドレス：01h ビット：D0)
温度と容量の検出を行います。
”1”書き込み： 検出動作開始
読み出し： 検出動作中”0”書き込み： 検出動作停止
読み出し： 待機状態
MANレジスタに”1”を書き込むことで検出動作（MANMODEレジスタにて指定された動作）が行われます。
検出動作中は MANレジスタは”1”を保持し続け検出動作が終了すると”0”にクリアされます。
検出動作中に MANレジスタに”0”を書き込むと検出動作が停止します。
●MAN : Humidity Detection Operation (Address : 01h bit : D0)
Detection of temperature and capacitance is performed.
"1" write-in: Detection Operation Start
Read-out: Under Detection Operation"0" write-in: Detection Operation Stop
Read-out: Standby StateBy writing in "1" in MAN register, detection operation (operation specified in MANMODE register)
will be performed. Under detection operation, MAN register keeps holding "1" and it will becleared to "0" after detection operation finishes.
If "0" is written in MAN register during detection operation detection operation will stop.
●TAVE：温度検出値平均モード(アドレス：01h

ビット：D[2])●TAVE : Temperature Detection Value Average Mode (Address : 01h

bit : D[2])HOKURIKU ELECTRIC INDUSTRY CO.,LTD.
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HSU-CHM-04A●HAVE：容量検出値平均モード(アドレス：01h ビット：D[5:3])
温度および容量の検出を行う回数を選択します。（表 9-3. , 表 9-4.）
指定の回数検出動作が行われ、検出動作ごとに得られた検出値を平均化したものが温度および容量の検出値として検出結果レジスタに格納されます。
●HAVE : Capacitance Detection Value Average Mode (Address : 01h bit : D[5:3])
They select number of temperature detection and capacitance selection. (Table 9-3. , Table 9-4.)
Designated number of detection operation will be performed. Detection values of temperature andcapacitance acquired by every detection will be averaged and stored them in detection result registeras detection value of temperature and capacitance.
表 9-3. 温度検出値の平均回数設定
Table 9-3. Setting of Averaging Number for Temperature Detection Value
TAVE

動作回数
Number of Operation

0
1

1回 1 Time
8回 8 Times

表 9-4. 容量検出値の平均回数設定
Table 9-4. Setting of Averaging for Capacitance Detection ValueHAVE[2:0]
0
0
0
1

0
0
1
X

0
1
X
X

動作回数
Number of Operation
1回 1 Time
2回 2 Times
4回 4 Times
8回 8 Times

温度・容量ともに平均処理は補正演算処理前に行われます。
For both temperature and capacitance, averaging process will be performed
before compensation operation.

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HSU-CHM-04A●MANMODE：温度湿度検出動作モード(アドレス：01h ビット：D[7:6])
MANレジスタへの”1”書き込み時に実行される検出動作を選択します(表 9-5.)。
● MANMODE : Temperature and Humidity Detection Operation Mode (Address : 01h bit : D[7:6])
This selects detection operation to be performed at the time of write "1" in MAN register. (Table 9-5.).
表9-5. 温度湿度検出動作のモード設定
Table 9-5. Mode Setup of Temperature and Humidity Detection Operation
MANMODE[1:0]

0

0

動作モード
Mode of Operation
通常動作モード
Normal Operation
Mode

詳細
Detail
温度検出→湿度検出→補正演算処理を順に行い、すべての処理が完了したらスタンバイに戻ります。
Perform in order of temperature detection →humidity detection → compensation processing,Upon completion, return to standby.

●ERR：温度湿度検出エラーフラグ(アドレス：03h ビット：D0)
マニュアル検出動作中にエラーが発生したことを通知します。
”1”書き込み： エラーフラグリセット
読み出し： エラー発生”0”書き込み： 無効
読み出し： エラーなし
本ICでは、容量検出時に異常な発振により内部のカウンタ(タイムベースカウンタ及び計測カウンタ)のオーバーフローが発生した場合にエラーフラグが”1”になります。
●ERR : Temperature and Humidity Detection Error Flag (Address : 03h
This notifies that error occurred during manual detection operation.
"1" write-in: Error flag reset
Read-out: Error occurred"0" write-in: Invalid
Read-out: No error

bit : D0)

If overflow occurs in internal counter (time base counter and measurement counter) due toabnormal oscillation during capacitance detection, error flag becomes "1" in this IC.

※本レジスタは自動的にクリアせれません。エラー発生時には本レジスタに”1”を書き込んでクリアして下さい。
* This register will not be cleared automatically.
Please write "1" in this register to clear when error occurred.

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HSU-CHM-04A
9-3. 起動/終了シーケンス
9-3. Start-up/Shut-down Sequence
本ICの起動/終了シーケンスはCE端子の設定によって次の二つの場合に分けられます。
CE制御： 電源投入後、CE端子のトグルによって回路の停止/動作を制御する。
電源制御： CE端子をプルアップすることにより、電源(VCC)のオン/オフのみで回路の停止/動作を制御する。
There are two cases of Start-up/Shut-down sequence on this IC, by setting of CE terminal.
CE control: After turning on power, toggle of CE terminal controls halt/operation of circuit.
Power control : By pull-up of CE terminal, ON/OFF of power supply (VCC)
controls halt/operation of circuit.
(1) CE制御によるシーケンス
CE制御による起動/終了シーケンスを図 9-1.に示します。
(1) Sequence by CE Control
Figure 9-1. shows sart-up/shut-down sequence by CE control.

IC Reset
All Circuit Stops

Circuit Operation

All Circuit Stops

図 9-1. 起動終了シーケンス(CE制御)
Figure 9-1. Start-up/Shut-down Sequence (CE Control)

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HSU-CHM-04A(2) 電源制御によるシーケンス
電源制御による起動/終了シーケンスを図 9-2.に示します。
(2) Sequence by Power Control
Figure 9-2. shows start-up/shut-down sequence by power control.

IC Reset

All Circuit Stops

Circuit Operation

All Circuit Stops

図 9-2. 起動終了シーケンス(電源制御)
Figure 9-2. Start-up/Shut-down Sequence (Power Control)

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HSU-CHM-04A
9-4. 容量/温度検出シーケンス
9-4. Capacitance/Temperature Detection Sequence
本ICの温度および容量検出時における動作タイミングを図 9-3.に示します。
Figure 9-3. shows operation timing during detection of temperature and capacitance in this IC.

Internal
Regulator

Always-on

Oscillating
Circuit
Always-on
Operation
CommandTemperature Detector Circuitand Capacity Detector Circuit

Read-out Command of
Detection Result

Temperature Detection (It chooses from 1 time and 8 times )Capacity detection(It chooses from 1 time,2 times,
4 times and 8 times)

Correction
Operation Circuit
Operation
The Flagduring Measurement

Humidity Output Data
Temperature Output Data

Correction
Operation

Read-out ofDetection Result

図 9-3. 容量/温度検出シーケンス
Figure 9-3. Capacitance / Temperature Detection Sequence

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HSU-CHM-04A
I2C-BUSコマンド受付待ち状態後、温度検出/容量検出/補正演算/検出結果の読み出しまで、3つのステップがあります。
After I2C-BUS command waiting state, there are 3 steps of temperature detection/
capacitance detection/compensation operation/read-out of detection result.
(1) 温度検出/容量検出
I2C-BUSコマンドの内容に応じて、温度検出/容量検出が行われます。
また、I2Cレジスタにより、温度検出回数および容量検出回数の設定を行うことができ、温度検出は1回/8回、容量検出は1回/2回/4回/8回から選択可能です。
(1) Temperature Detection / Capacitance Detection
Temperature detection/Capacitance detection is performed according to contents of
I2C-BUS command.
Moreover, I2C register can set up number of detecting temperature and capacitance. Temperaturedetection can select from 1/8 times. Capacitance detection can select from 1/2/4/8 times.
(2) 補正演算
温度検出結果、容量検出結果およびOTPメモリに記録された補正パラメータを用い、温度値・湿度値の補正演算が行われます。
検出・演算の一連の動作が完了すると、検出中フラグがクリアされます。
(2) Compensation Operation
Compensation of temperature and humidity values will be performed using detection
result of temperature and capacitance and compensation parameter recorded in OTP memory.
Upon completion of performing detection/operation, detecting flag will be cleared.
※温度検出回数に8回が選択された場合、温度検出結果の平均値を用いて補正演算が行われます。
※容量検出回数に2回/4回/8回が選択された場合、容量検出結果の平均値を用いて補正演算が行われます。
* When 8 times are selected for temperature detection, compensation operation will be
performed by using average value of temperature detection result.
* When 2/4/8 times are selected for capacitance detection, compensation operation
will be performed by using average value of capacitance detection result.
(3) 検出結果読み出し
I2C-BUSのマスターは検出動作フラグを確認し、検出動作が完了するのを待ちます。
検出動作の完了後、補正演算前の温度および容量の検出結果や、補正演算後の温度や湿度を読み出すことができます。
(3) Read-out of Detection Result
I2C-BUS master will check detection operation flag, and wait for completion of detection
operation. Upon completion of detection operation, detection result of temperature and humidity
before compensation or temperature and capacitance after compensation can be read.

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9-5. 湿度・温度演算式
9-5. Humidity・Temperature Arithmetic Expression
湿度演算式
Humidity Arithmetic Expression

RH 

100
 RH IC210（0～100%RH）

RH IC ：IC 湿度出力データ (10bit出力)
RH IC ：IC Humidity Output Data (10 bit)
※付図1. レジスタマップ参照
RH IC = アドレス04H、05Hのデータ (000h～3FFh) を10進に変換して演算＊Refer to Attached chart 1. Register map
RH IC = Data of the addresses 04H and 05H (000h～3FFh) It changes into a decimal and is operation.

温度演算式
Temperature Arithmetic Expression

T  [TIC  (210 

25)]  0.1
0 .1（-30～100℃）

T IC ：IC 温度出力データ (11bit出力)
T IC ：IC Temperature Output Data (11 bit)
※付図1. レジスタマップ参照
T IC = アドレス06H、07Hのデータ (000h～7FFh) を10進に変換して演算＊Refer to Attached chart 1. Register map.
Ｔ IC = Data of the addresses 06H and 07H (000h～7FFh) It changes into a decimal and is operation.

表 9-6. 湿度出力例
Table 9-6. Example of Humidity Output

RH IC

RH [%RH]

分解能 [%RH]
Resolution [%RH]

0
512
1024

0.0
50.0
100.0

0.1

表 9-7. 温度出力例
Table 9-7. Example of Temperature Output

T IC

T [℃]

分解能 [℃]
Resolution [℃]

474
1024
1624

-30.0
25.0
85.0

0.1

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HSU-CHM-04A<出力測定例>
1. CE端子を”Hi”にセット (スタンバイモード)(スレーブアドレス 7F)
2. アドレス01hに「01h」をWrite (検出動作開始)
3. アドレス01h D0が0になるまで読み込み (検出完了待ち)
4. アドレス03h D0をReadしてD0=0であることを確認 (※1)
5. アドレス04h、05hのデータをRead (湿度データ読み込み)
6. アドレス06h、07hのデータをRead (温度データ読み込み)
7. CE端子を”Lo”にセット (スリープモード)(※1) D0 = 1の場合はエラーです。アドレス03hのD0に1を書き込み(エラークリア)
2番から作業をやり直して下さい。
<Measurement Example>
1. CE terminal is set to "Hi" (standby mode).
（Slave address 7F）
2. The address 01h "01h" Write (detection operation start)
3. It reads until address 01h D0 turns into 0 (waiting for the completion of detection).
4. Address 03h D0 is Read and it checks that it is D0=0. (*1)
5. Data of the addresses 04h and 05h is read （Humidity data reading）
6. Data of the addresses 06h and 07h is read （Temperature data reading）
7. CE terminal is set to "Lo" (sleep mode).
(*1) In the case of D0=1, it is an error.
Please write 1 in D0 of address 03h.(error clearance), and redo work from No. 2.

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付図1-1. レジスタマップ
Attached Chart 1-1. Register Map
システム制御レジスタ
System Control Register
アドレス ビット
Address Bit

D7-1

00h

D0

ビット名
Bit Name

機能
Function

値
Value

-

Reserved

-

RESET

リセット
Reset

0

1

D7-6

D5-3
01h

D2

D1

D0

MANMODE

温度湿度
検出モード
Temperatureand Humidity
Detection
Mode

湿度検出値
平均モード
HAVE[2:0]
Humidity
Detection Value
Average Mode

TAVE

-

MAN

温度検出値
平均モード
Temperature
Detection Value
Average Mode
Reserved

温度湿度検出Temperatureand Humidity
Detection

読出し
Read-out

書込み
Write-in

通常動作中
NormalOperation

何もしない
None

-

リセット動作
Reset Action

00

通常動作モード
Normal Operation Mode10

温度検出動作モード
Temperature Detect
Operation Mode11

容量検出動作モード
Capacity Detect
Operation Mode000

平均化処理なし
No Averaging Process001

2回平均モード
2 Times Average Mode

01x

4回平均モード
4 Times Average Mode

1xx

8回平均モード
8 Times Average Mode0

平均化処理なし
No Averaging Process

1

8回平均モード
8 Times Average Mode0

待機状態Standby
State

1

検出動作中
検出動作開始Under
Detection
Detection
Operation
Start
Operation

R/W

Init.

R

0

R/W

0

R/W

00

R/W

0

R/W

0

R

0

R/W

0

検出動作停止Detection
Operation Stop

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HSU-CHM-04A
付図1-2. レジスタマップ
Attached Chart 1-2. Register Map
システム制御レジスタ
System Control Register
アドレス ビット
Address Bit

D7-1

03h

04h

05h

06h

07h

D0

ビット名
Bit Name

機能
Function

値
Value

-

Reserved0

エラーなし
No Error

何もしない
None

ERR

温度湿度検出エラーフラグ
Temperatureand Humidity
Detection
Error Flag

1

エラー発生
Error
Occurred

エラーフラグ
リセット
Error Flag
Reset

D7-0

HC[7:0]湿度検出結果(補正演算後)Humidity
Detection Result(After Correction
Operation)

D7-2

-

Reserved

HC[9:8]

湿度検出結果(補正演算後)Humidity
Detection Result(After Correction
Operation)

D7-0

TC[7:0]

温度検出結果(補正演算後)Temperature
Detection Result(After Correction
Operation)

D7-3

-

Reserved

TC[10:8]

温度検出結果(補正演算後)Temperature
Detection Result(After Correction
Operation)

D1-0

D2-0

読出し
Read-out

書込み
Write-in000h-3FFh-

000h-7FFh

-

R/W

Init.

R

0

R/W

0

R

X

R

X

R

X

R

X

R

0

R

X

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10. 通信タイミングチャート Communication Timing Chart
10-1. データ書込み時
10-1. At Data Writing
本ICのレジスタへデータを書き込む場合は、図 10-1.に示される手順で書き込みを行います。
Data writing in the register of this IC is done by the procedure shown in 10-1.

SCL
SA6

SDA

SA5

SA4

SA3

SA2

①

SA1

SA0

ACK

"0"

RA7

RA6

RA5

RA4

②

WD7

WD6

WD5

WD4

WD3

RA3

RA2

RA1

RA0

WD2

WD1

WD0

ACK

③

WD2

WD1

WD0

ACK

WD7

WD6

WD5

WD4

WD3

④

ACK
⑤

図 10-1. I2C-BUS データ書き込み手順
Figure 10-1. I2C-BUS Data Write-in Procedure①I2Cマスターデバイスからスタートコンディションを発行します。
(スタートコンディションは、SCL が”H”の状態でSDA を”H”から”L”に変化させることで発行できます)②I2CマスターデバイスからスレーブアドレスおよびWriteモード選択を送信します。
(1～7ビット目がスレーブアドレスで、8ビット目に”0”を送信することでWriteモードが選択できます)③I2Cマスターデバイスから本ICのレジスタアドレスを送信します。
④I2Cマスターデバイスから書き込みデータを送信します。
複数の書き込みデータを連続して送信することで、レジスタアドレスを1ずつ増加させながらデータを書き込むことが可能です。
⑤全ての書き込みデータを送信完了したら、I2Cマスターデバイスからストップコンディションを発行します。
(ストップコンディションは、SCLが”H”の状態で SDA を”L”から”H”に変化させることで発行できます)① I2C master device releases Start condition.
(Start condition can be released by changing SDA from "H" to "L" while SCL is in "H" state.)② I2C master device transmits slave address and Write mode selection.
(Write mode can be selected by transmitting "0" in 8th bit while 1～7th bits are slave address.)③ I2C master device transmits register address of this IC.
④ I2C master device transmits write-in data.
It is possible to write in data while register address increments one,by transmitting multiple write-in data continuously.
⑥ After the completion of transmitting all write-in data, I2C master device releases stop condition.
(Stop condition can be released by changing SDA from "L" to "H" while SCL is in "H" state.)

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10-2. データ読出し時
10-2. At Data Read-out
本ICのレジスタからデータを読み出す場合は、図 10-2.に示される手順で読出しを行います。
Data read-out from the register of this IC is done by the procedure shown in 10-2.
SCL
SA6

SDA

SA5

SA4

SA3

SA2

①

SA1

SA0

ACK

"0"

RA7

RA6

RA5

RA4

②

SA6

SA5

SA4

SA3

④

RD6

RD5

RD4

RD3

RA2

RA1

RA0

ACK

RD1

RD0

ACK

③

SA2

SA1

SA0

"1"

ACK

RD7

⑤

RD7

RA3

RD2

RD6

RD5

RD4

RD3

RD2

⑥

RD1

RD0

NACK
⑦

図 10-2. I2C-BUS データ読み出し手順
Figure 10-2. I2C-BUS Data Read-out Procedure①I2Cマスターデバイスからスタートコンディションを発行します。
②I2CマスターデバイスからスレーブアドレスおよびWriteモード選択を送信します。
③I2Cマスターデバイスから本ICのレジスタアドレスを送信します。
④I2Cマスターデバイスからリピーテッドスタートコンディションを発行します。
(発行方法は、スタートコンディションの発行方法と同じです)⑤I2Cマスターデバイスから再度スレーブアドレスおよび Readモード選択を送信します。
(8ビット目に”1”を送信することでReadモードが選択できます)⑥I2Cマスターデバイスは、③で指定したレジスタアドレスからのデータを読み出します。
複数回のデータ読み出しを連続して行うことで、レジスタアドレスを1ずつ増加させながらデータを読み出すことが可能です。
ただし、連続読み出しの間はマスターの応答としてACKを本ICへ返し、
最後のデータ読み出しだけは応答としてNACKを本ICへ返してください。
⑦全ての読み出しが完了したら、I2Cマスターデバイスからストップコンディションを発行します。
① I2C master device releases Start condition.
② I2C master device transmits slave address and Write mode selection.
③ I2C master device transmits register address of this IC.
④ I2C master device releases repeated start condition.
(Release method is same as start condition.)⑤ I2C master device again transmits slave address read mode selection.
(Read mode can be selected by transmitting "1" in 8th bit.)⑥ I2C master device reads out data from register address designated at ③.
It is possible to read out data while register address increments one, by reading out
multiple data continuously. But, during continuous read out, please return ACK to this IC
as a reply of master. Only for last data read out, please return NACK to this IC as a reply.
⑦ After the completion of all read-out, I2C master device releases stop condition.

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10-3. AC特性
10-3. AC Characteristic
特記なき場合 ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , CP=0.1μF(typ値) , Ta=-30～100℃
Unless otherwise specified ： VCC=1.62～5.5V , VSS=0V , CP=0.1μF(typ) , Ta=-30～100℃
項目
Item

記号
Symbol

条件
Conditions

Min

Typ

Max

単位
Unit

電源電圧変化VCC Fluctiontsl

tsl=tVCC/VCC
図9-1 , 9-2参照
Cf. Figure 9-1 , 9-2

10

-

2000

μs/Ｖ

パワーオンリセット解除時間
Power-on Reset
Release Time

tPOR

図9-1 , 図9-2参照
Cf. Figure 9-1 , 9-2

-

1

5

ms

I2Cコマンド待ち時間
I2C Command Wait Time

tI2CEN

-

-

20

ms

温度/容量検出時間
Temperature / Capacitance
Detection Time

tMEAS

-

-

14

ms

SCLサイクル時間
SCL Cycle Time

tSCL

2.5

-

-

μs

SCL Lowパルス幅
SCL Low Pulse Width

tLOW

1.3

-

-

μs

SCL Highパルス幅
SCL High Pulse Width

tHIGH

0.6

-

-

μs

SDA , SCL立上り時間
SDA , SCL Rise Time

tr

300

ns

tf

300

ns

SDA , SCL立下り時間
SDA , SCL Fall Time
リピーテッドスタートコンディション
ホールド時間Repeated Start
Condition Hold Time
リピーテッドスタートコンディション
セットアップ時間
Repeated Start
Condition Setup Time

図9-3参照Cf. Figure 9-3
温度検出：1回
Temperature
Detection : 1 Time
容量検出：1回
Capacitance
Detection: 1 TimeCr = Cm = 3pF
n = 18000

tHD：STA

0.6

-

-

μs

tSU：STA

0.6

-

-

μs

ストップコンディション
セットアップ時間
Stop Condition Setup TimetSU：STO

0.6

-

-

μs

データホールド時間
Data Hold TimetHD：DAT

0

-

-

ns

データセットアップ時間
Data Setup TimetSU：DAT

100

-

-

ns

バスフリー時間Bus Free Time

tBUF

1.3

-

-

μs

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No.1 Clock Cycle

No.9 Clock Cycle

S : Start Condition
Sr : Repeated Start Condition
P : Stop Condition

図 10-3. AC特性タイミング図
Figure 10-3. AC Characteristic Timing Chart

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11. 注意事項 Notes※詳細については、別紙アプリケーションマニュアルを御参照願います。
*For details, refer to the separate application manual.
・本製品はリフロー半田のみ対応となっております。半田付けに際しましては、貴社にて御確認の上条件の設定を御願い致します。
・This sensor can apply only reflow solder. Please set soldering condition after checking
at user side when soldering.
開口部
Apertur・本製品は、一般的な電子部品とは異なり、感湿膜を外気雰囲気にさらす為の開口部がありますので、化学物質による汚染の影響を受けやすい製品です。
開口部への防湿剤・フラックス・異物等の付着やキズは不良の原因となりますので御注意下さい。
・This product is a very precise environment measurement part. Unlike ordinary electronic parts,
there are openings for exposing the moisture-sensitive membrane to the outside atmosphere,
so it is easy to be affected by chemical contamination.
Attachment of moisture-proof agent, flux, foreign matter etc. to the aperture, scratchescause defects, so please be careful.
・静電気などによって破壊される恐れがありますので、製品の取扱いに際しては、帯電防止対策に十分ご配慮頂きます様お願い致します。
・Electrostatic may fear destroying this sensor. When handling,please give extra care to take measure against ESD.
・洗浄剤は使用しないで下さい。性能に悪影響を及ぼす可能性があります。
・Please don't wash the sensor, there is a case that it affects to its performance.
・本センサは耐放射能設計はしておりません。
過度の放射線が製品に照射された場合、性能に影響を及ぼす場合があります。
・This sensor is not designed as radiation-proof. If excessive radiation hits to this product,
there is a case that it affects to its performance.

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HSU-CHM-04A・腐食性気体(有機溶剤、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等)に本製品が触れると、性能に悪影響を及ぼす可能性があります。
・If this product touches corrosive gas (organic solvent, sulfurous acid gas, hydrogen sulfide gas, etc.),
it may have a bad influence on performance.
・また、揮発性有機化合物への曝露(液体、蒸気問わず)も避ける必要があります。
これは保管及び製造時だけでなく、輸送中や市場での使用環境にも適用されます。
・In addition, exposure to volatile organic compounds (whether liquid or vapor) must be avoided.
This applies not only to storage and production, but also to the transport and market use environment.
・本製品は、一般的電気機器に使用される事を意図しています。
医療機器、安全装置、航空・宇宙用機器、原子力制御機器、燃焼制御機器等の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、生命、身体、財産などへ重大な損害お及ぼす事が通常予想されるような極めて高い信頼性を要求される用途にご使用の場合は、事前に弊社担当窓口までお問い合わせ下さい。

・This sensor is intended to be used for general electrical equipment.
For any other uses falling into the following category, please contact to our company in advance.
Any uses in applications demanding extremely-high reliability such that failure or malfunction of
medical equipment, safety device, aviation and space instrument, nuclear control equipment,
combustion control apparatus, etc. is normally feared to cause serious damage to human life,
body, property, etc., regardless direct or indirect.

12. その他 Others
・本仕様に疑義が生じた場合は、双方協議の上解決に当たるものとします。
・If any doubt arise on this specification, both parties shall make efforts to solve
it upon mutual discussion.
・本製品は、欧州 ANNEX RoHS 指令に準じ適合しております。
・This product conforms to Europe ANNEX RoHS directive.

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