Präzise Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren AHT10, AHT20 und AHT21

In diesem Beitrag zeige ich mit einem AHT21 – einen hochpräzisen Sensor für Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wie dieser oder aber auch die Artverwandten AHT10 und AHT20, in einem IoT-Projekt angewendet werden können und zeige die Unterschiede der drei im Vergleich.

Der Allrounder unter den drei Sensortypen

Der AHT21 ist ein digitaler Sensor mit werkseitiger Kalibrierung, der über eine I²C-Schnittstelle kommuniziert. Er ist äußerst energieeffizient und bietet eine hohe Langzeitstabilität – perfekt für Anwendungen, bei denen Präzision zählt, aber dabei kaum Energie verbraucht.

Technische Highlights des AHT21:

• Temperaturbereich: -40 °C bis +85 °C (±0,3 °C Genauigkeit)
• Luftfeuchtigkeitsbereich: 0 % bis 100 % relative Luftfeuchtigkeit (±2 % Genauigkeit)
• Stromverbrauch: ~320 µA aktiv, ~0,1 µA im Ruhemodus
• Kommunikation: I²C (Standardadresse: 0x38)

Benötigte Komponenten:

• ESP32 oder Arduino (z. B. Uno)
• AHT21-Sensor I2C
• Jumper-Kabel

Verdrahtung:

Verbinde den AHT21 wie folgt mit deinem Mikrocontroller:

• VCC → 3,3 V
• GND → Masse
• SDA → ESP32 Pin21 oder Arduino A4 für I2C Datenleitung
• SCL → ESP32 Pin22 oder Arduino A5 für I2C Taktleitung

Bibliothek und Code

Für die einfache Ansteuerung des AHT21 nutze ich die Arduino-Umgebung. Installiere dazu die Bibliothek Adafruit_AHTX0 in der Arduino IDE mit allen Abhängigkeiten.

Beispielcode:

#include <Adafruit_AHTX0.h>
Adafruit_AHTX0 aht;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Adafruit AHT10/AHT20/AHT21");

  if (! aht.begin()) {
    Serial.println("Der AHT konnte nicht gefunden werden? Verdrahtung prüfen");
    while (1) delay(10);
  }
  Serial.println("AHT10/20/21 gefunden");
}

void loop() {
  sensors_event_t humidity, temp;
  aht.getEvent(&humidity, &temp);// Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsobjekte mit neuen Daten auffüllen
  Serial.print("Temperatur: "); Serial.print(temp.temperature); Serial.println(" Grad Celsius");
  Serial.print("Luftfeuchtigkeit: "); Serial.print(humidity.relative_humidity); Serial.println("% relative Luftfeuchtigkeit");

  delay(2000);
}

Lade den Sketch hoch und öffne den seriellen Monitor. Du solltest jetzt die gemessene Temperatur und Luftfeuchtigkeit sehen.

Testergebnisse

Vergleich:

Dia die AHT-Serie drei digitale Sensoren zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit beinhaltet (AHT10, AHT20, AHT21), hier die Gegenüberstellung der drei Modelle:

Unterschiede im Detail:

1. Genauigkeit und Stabilität:
   AHT20 und AHT21 bieten eine verbesserte Genauigkeit und eine bessere Langzeitstabilität im Vergleich zum AHT10. Das macht sie zuverlässiger für präzisere Anwendungen.
2. Spannungsbereich:
   Der AHT21 arbeitet mit einem niedrigeren Spannungsbereich (1,8–3,6 V), was ihn besonders für batteriebetriebene Geräte attraktiv macht. AHT10 und AHT20 haben einen weiteren Spannungsbereich (2,0–5,5 V).
3. Messzeit:
   AHT20 und AHT21 haben eine etwas kürzere Messzeit (16 ms) als der AHT10 (20 ms). Dies kann bei Echtzeitanwendungen von Vorteil sein.
4. Langzeitstabilität:
   AHT20 und AHT21 sind die bessere Wahl für Anwendungen mit höheren Anforderungen an Stabilität und Genauigkeit. Sie weisen eine geringere Drift auf und liefern dadurch über längere Zeiträume hinweg stabilere und genauere Messwerte.

Fazit:

• Der AHT10 ist gut für einfache Anwendungen mit geringeren Anforderungen.
• Der AHT20 bietet eine höhere Genauigkeit und Stabilität, ideal für präzisere Projekte.
• Der AHT21 kombiniert hohe Genauigkeit und niedrigen Stromverbrauch, was ihn zur besten Wahl für moderne, batteriebetriebene Geräte macht.