Полупроводниковые
датчики давления компании Freescale, выполнены по микромашинной технологии
(MEMS) и предназначены для измерения всех типов давления
неагрессивных газов в диапазоне 0т...1000 кПа. Чувствительным
элементом уникального измерительного преобразователя давления X-ducer, запатентованного компанией Freescale, является
имплантированная в кремниевую мембрану Х-образная тензорезистивная
структура. Преобразователь имеет высокие показатели линейности,
повторяемости характеристик от образца к образцу, чувствительности и
отношения сигнал/шум. Преобразователь монтируется в пластмассовый
корпус, который в зависимости от типа измеряемого давления снабжен
одним или двумя портами подвода, или же не имеет их вообще. Датчики
дополнительно могут содержать элементы термокомпенсации и схемы
нормализации выходного сигнала, реализованные на том же кристалле
что и X-ducer, и быть подвергнуты лазерной калибровке параметров.
Система обозначений
Датчики давления без температурной компенсации
Датчики давления термокомпенсированные с заводской калибровкой
Датчики давления термокомпенсированные медицинские
Датчики давления интегрированные
Датчики давления с цифровым выходом
Датчики давления без температурной компенсации
Это самый простейший и недорогой тип датчиков. В состав этих приборов входит только чувствительный элемент X-ducer. Датчики имеют четыре вывода, два из которых используются для подачи напряжения питания, с других двух снимается выходной сигнал, пропорциональный приложенному давлению. Чувствительность, смещение и диапазон зависят от окружающей температуры. Кроме того, эти три параметра имеют относительно высокий технологический разброс от образца к образцу. Для приведения выходного сигнала к стандартному значению и обеспечения его стабильности в требуемом температурном диапазоне необходимы внешние схемы усиления, калибровки, термокомпенсации и сопряжения.
 |
|
| Схема датчика | Выходная характеристика датчика на примере семейства MPX10 |
|
Серия |
Вид давл. |
Диап., кПа |
Макс. доп. давл., кПа |
Размах вых. напр., мВ |
Чувст., мВ/кПа |
Нелин., % |
Темп погрешн. чувст., %/°С |
Uп/Iп, В/мА |
Диап. раб. темп. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
MPX10 |
дифф, отн |
0..10 |
75 |
35 |
3.5 |
В+1 |
-0.19 |
3/6 |
-40...+125°С |
|
MPX12 |
дифф, отн |
0..10 |
75 |
55 |
5.5 |
-0.6...0.4 |
-0.19 |
3/6 |
|
|
MPX53 |
дифф, отн |
0..50 |
200 |
60 |
1.2 |
-0.6...0.4 |
-0.19 |
3/6 |
Датчики давления термокомпенсированные с заводской калибровкой
Эти приборы включают, кроме элемента X-ducer, встроенные в кристалл тонкопленочные резисторы и термисторы, калиброванные с помощию лазера в процессе производства с тем, чтобы обеспечить стабильный выходной сигнал в широком диапазоне температур, а также уменьшить разброс параметров от образца к образцу. Датчики существенно облегчают задачу разработчику, позволяя упростить схемотехнику проектируемого прибора и повысить его надежность. На данный момент это самый популярный тип датчиков. Диапазон рабочих температур
 |
|
| Схема датчика | Выходная характеристика датчика на примере семейства MPX2010 |
Основные характеристики термокомпенсированных датчиков давления
|
Серия |
Вид давл. |
Диап., кПа |
Макс. доп. давл., кПа |
Размах вых. напр., мВ |
Чувст., мВ/кПа |
Нелин., % |
Темп погрешн. чувст., %/°С |
Uп/Iп, В/мА |
Диап. раб. темп. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
MPX2010 |
дифф, отн |
0..10 |
75 |
25 |
2.5 |
В+1 |
В+0.012 |
10/6 |
-40...+125°С |
|
MPX2050 |
дифф, отн |
0..50 |
200 |
40 |
0.8 |
В+0.3 |
В+0.012 |
10/6 |
|
|
MPX2053 |
дифф, отн, разр |
0..50 |
200 |
40 |
0.8 |
-0.6...0.4 |
В+0.024 |
10/6 |
|
|
MPX2100 |
абс |
0.100 |
400 |
40 |
0.4 |
В+1 |
В+0.012 |
10/6 |
|
|
MPX2100 |
дифф, отн, разр |
0.100 |
400 |
40 |
0.4 |
-0.6...0.4 |
В+0.012 |
10/6 |
|
|
MPX2102 |
абс |
0..100 |
400 |
40 |
0.4 |
В+1 |
В+0.024 |
10/6 |
|
|
MPX2102 |
дифф, отн, разр |
0..100 |
400 |
40 |
0.4 |
-0.6...0.4 |
В+0.024 |
10/6 |
|
|
MPX2200 |
абс |
0..200 |
800 |
40 |
0.2 |
В+1 |
В+0.012 |
10/6 |
|
|
MPX2200 |
дифф, отн, разр |
0..200 |
800 |
40 |
0.2 |
-0.6...0.4 |
В+0.012 |
10/6 |
|
|
MPX2202 |
абс |
0..200 |
800 |
40 |
0.2 |
В+1 |
В+0.024 |
10/6 |
|
|
MPX2202 |
дифф, отн, разр |
0..200 |
800 |
40 |
0.2 |
-0.6...0.4 |
В+0.024 |
10/6 |
Датчики давления термокомпенсированные медицинские
|
Серия |
Вид давл. |
Диап., кПа |
Макс. доп. давл., кПа |
Размах вых. напр., мВ |
Чувст., мВ/кПа |
Нелин., % |
Темп погрешн. чувст., %/°С |
Uп/Iп, В/мА |
Диап. раб. темп. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
MPXC2011 |
отн |
0...10 |
75 |
25 |
2.5 |
В+1 |
В+0.03 |
10/6 |
+15...+40°С |
|
MPX2300 |
отн |
0...40 |
75 |
3 |
- |
В+1.5 |
В+0.1 |
10/6 |
Это семейство недерогих миниатюрных датчиков давления специально
разработано для одноразового применения в качестве сменных модулей
медицинской диагностической аппаратуры. Датчики имеют миниатюрный
корпус из полисульфона, диапазон рабочих температур +15... +40 С.
Датчики давления интегрированные
Объединяя на одном кристалле чувствительный элемент X-ducer,
элементы калибровки , термокомпенсации и усилитель, эти датчики до
предела упрощают схемотехнику проектируемого устройства, делают
его более надежным и компактным. Наличие усилителя позволяет
напрямую подключать датчики к АЦП микроконтроллера. Эти датчики
несколько дороже, чем базовые и термокомпенсированные, но они
требуют минимальных усилий от разработчика, сокращая время выхода
продукта на рынок. Диапазон рабочих температур тАУ40...+125В°С.
|
|
|
| Схема датчика | Выходная характеристика датчика на примере семейства MPX5050 |
Основные характеристики интегрированных датчиков давления
|
Серия |
Вид давл. |
Диап., кПа |
Макс. доп. давл., кПа |
Размах вых. напр., мВ |
Чувст., мВ/кПа |
Uп/Iп, В/мА |
Сумм. привед. погрешн., % |
Диап. раб. темп. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
MPXV5004 |
дифф, отн, разр |
0...3.92 |
16 |
3.9 |
1000 |
5/10 |
В+2,5 |
+0...+85°С |
|
MPXV4006 |
дифф, отн, разр |
0...6 |
24 |
4.6 |
766 |
5/10 |
В+5 |
+10...+60°С |
|
MPX5010 |
дифф, отн, разр |
0...10 |
75 |
4.5 |
450 |
5/5 |
В+5 |
-40...+125°С |
|
MPX5050 |
дифф, отн |
0...50 |
90 |
4.5 |
90 |
5/7 |
В+2,5 |
|
|
MPX4080 |
дифф |
0...80 |
400 |
4.32 |
54 |
5/7 |
В+3 |
|
|
MPX4100 |
абс |
20...105 |
400 |
4.59 |
54 |
5/7 |
В+1,8 |
|
|
MPX4101 |
абс |
15...102 |
400 |
4.59 |
54 |
5/7 |
В+1,8 |
|
|
MPX4105 |
абс |
15...105 |
400 |
4.59 |
51 |
5/7 |
В+1,8 |
|
|
MPX4115 |
абс |
15...115 |
400 |
4.59 |
45,9 |
5/7 |
В+1,5 |
|
|
MPX4115 |
разр |
0...115 |
400 |
4.4 |
38,26 |
5/7 |
В+1,5 |
|
|
MPX5100 |
абс |
15...115 |
400 |
4.5 |
45 |
5/7 |
В+2,5 |
|
|
MPX5100 |
дифф,отн |
0...100 |
400 |
4.5 |
45 |
5/7 |
В+2,5 |
|
|
MPX6115 |
абс |
15...115 |
400 |
4.5 |
45,9 |
5/6 |
В+1,5 |
|
|
MPX4200 |
абс |
20...200 |
800 |
4.59 |
25,5 |
5/7 |
В+1,5 |
|
|
MPX4250 |
абс |
20...250 |
1000 |
4,692 |
20 |
5/7 |
В+1,5 |
|
|
MPX4250 |
дифф, отн |
0...250 |
1000 |
4,705 |
18,8 |
5/7 |
В+1,4 |
|
|
MPXH6300 |
абс |
20...304 |
1200 |
4,6 |
16,2 |
5/6 |
В+1,5 |
|
|
MPX5500 |
дифф, отн |
0...500 |
2000 |
4,5 |
9 |
5/7 |
В+2,5 |
|
|
MPX5700 |
абс |
0...700 |
2800 |
4,5 |
6,4 |
5/7 |
В+2,5 |
|
|
MPX5700 |
дифф, отн |
15...700 |
2800 |
4,5 |
6,4 |
5/7 |
В+2,5 |
|
|
MPX5999 |
дифф |
0...1000 |
4000 |
4,5 |
45,9 |
5/7 |
В+1,5 |
Датчики давления с цифровым выходом
Многорежимный (режимы ожидания, измерения давления, измерения температуры и чтения), с дополнительным защитным фильтром, монитор давления и температуры MPXY8020 специально разработан для контроля давления в шинах автомобиля при движении, и используется обычно в системе c однокристальным приемопередатчиком и микроконтроллером. Датчик объединяет на кристалле емкостной сенсор давления и сенсор температуры, преобразователь емкость-напряжение, два тактовых генератора, последовательный интерфейс, энергонезависимую калибровочную память, ЦАП и логику управления. Контроль давления и температуры осуществляется путем сравнения измеренного значения одного из параметров с предварительно установленным через последовательный порт пороговым значением. Подстраивая пороговое значение и наблюдая состояние выхода компаратора можно фиксировать падение давления с системе, а также организовать 8-битный канал АЦП, превращая прибор в датчик давления с цифровым выходом. Функционально законченный, со сверхэкономичным дежурным режимом, этот прибор может найти самые различные применения в портативной аппаратуре с батарейным питанием.
Основные характеристики монитора давления MPXY8020xx
|
Серия |
Pраб, кПа |
Т изм., °С |
Разрядн., бит |
Uп, В |
I мкА, деж. реж. |
I мкА, изм. темп. |
I мкА, изм. давл. |
I мкА, чтение |
Т раб, °С |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
MPXY8020A6U |
0...638 |
-40...+125 |
8 |
2,1...3,6 |
0,5 |
400 |
1300 |
400 |
-40..+85 |
|
MPXY8040A6T1 |
0...900 |
-40...+125 |
8 |
2,1...3,6 |
0,5 |
400 |
1300 |
400 |
-40..+85 |
