Katalog
Začněme rozumět!
Úvod do snímačů diferenčního tlaku
Společnost WF spustila novou interní integraci 16bitového MCU snímač diferenčního tlaku WF200DP, jeho rozsah ± 5000pa (5000pa lze měřit níže), typická přesnost výstupu ± 0,1% FS, továrna provedla teplotní kompenzaci a kalibraci tlaku, rozsah teplotní kompenzace -20 ° C až 85 ° C, podpora I2C a analogový výstup. Úspěšně byl použit v německých ventilátorových produktech, zejména prostřednictvím snímače diferenčního tlaku k realizaci měření respiračního průtoku.
Mnoho inženýrů při používání WF200DP se může setkat s různými technickými problémy, následující je založeno na skutečném procesu ladění tlakového senzoru WF200DP zákazníka, doufám, že dám ostatním technikům reference!
Za prvé, snímač diferenčního tlaku WF200DP může pracovat v 3V nebo 5V systému, podpora standardní I2C komunikace, inženýři mohou použít analogové I2C, můžete také použít hardwarové I2C. mnoho inženýrů se ptá na I2C adresu WF200DP, původní tovární nastavení na 0x30.
Za druhé, rozsah výstupní hodnoty snímače diferenčního tlaku WF200DP I2C je -26214 až +26214, zatímco analogový výstup odpovídá rozsahu napětí 10% * VDD až 90 * VDD, oba způsoby odpovídají rozsahu -5000pa až 5000pa, takže pomocí toho můžete vypočítat sklon lineární přímky.
Tři různé parametry filtrování pro externí snímač diferenčního tlaku MCU
Snímač diferenčního tlaku WF200DP interní integrovaný dolní propust, přes externí MCU lze nastavit tři různé parametry filtru:
1. Pro mezní frekvenci fc=10 Hz nastavte čísla dílů 11, 12, 13;
2. Když je mezní frekvence fc=20 Hz, nastavte čísla dílů 21, 22, 23;
3. Když je mezní frekvence fc=50 Hz, nastavte čísla dílů 51, 52, 53;
Kompenzace teploty snímače diferenčního tlaku
Rozsah tovární teplotní kompenzace snímače diferenčního tlaku WF200DP je -20 ℃ až 85 ℃, můžete se podívat na obrázek níže. Skutečný produkt vyžaduje -40 ℃ až 85 ℃, střední teplotní rozsah bez kompenzace musí být kompenzován samotným technikem v externím MCU. Metoda kompenzace může být založena na gradientu 5 ℃ pro teplotu, tlakovou zkoušku, odečtěte data po proložení křivky.
Typický obvod snímače diferenčního tlaku
Typický obvod snímače diferenčního tlaku WF200DP je zobrazen níže a mnoho inženýrů se ptalo na roli kolíku 13. Tento kolík je originálním továrním laděním WF, zákazníci při použití snímače diferenčního tlaku WF200DP potřebují pouze připojit kolík ke GND.
Adresa registru snímače rozdílu tlaku
Výsledky měření snímače diferenčního tlaku WF200DP jsou uloženy ve 2bajtovém výsledkovém registru s teplotním výsledkovým registrem na adrese 0x2E, výstupním registrem tlaku na adrese 0x30 a stavovým výsledkovým registrem na adrese 0x32. Mnoho inženýrů potřebuje pouze hodnotu tlaku, takže MCU stačí přečíst hodnotu registru 0x30 a poté vypočítá aktuální tlak porovnáním se sklonem přímky. hodnota. Poznámka: Snímač diferenčního tlaku WF200DP je ve výchozím nastavení nastaven jako první nízký bajt a druhý vysoký bajt.
Pcounts=256*byte2+ byte1 Pokud technik používá senzor diferenčního tlaku WF200DP pro analogový výstup, například v 3V systému, výstupní napětí -5000pa je 0,3V a výstupní napětí 5000pa je 3,3V, podle čehož se vypočítá strmost, a pak se hodnota tlaku vypočítá podle následujícího vzorce v mbar.,
WF ±5000pa Snímač diferenčního tlaku WF200DP lze použít pro měření průtoku ve ventilátorech. Ventilátorové produkty, je použití průtokového modulu k realizaci průtoku vzduchu trubkovou membránou, kvůli membráně s cirkulačním průřezem, než je průřez potrubí malý, proudění vzduchu pro vytvoření místní kontrakce se vytvoří před a po tlakovém rozdílu membrány 2 000pa, WF200DP pro detekci velikosti změny tlakového rozdílu.
Uvedení snímače diferenčního tlaku do provozu
V době návrhu ovlivní koeficient tlumení průtokového modulu přesnost snímače diferenčního tlaku a WF200DP je založen na principu křemíkové konstrukce MEMS, zatímco WF200DP přichází s teplotní kompenzací -20 ℃ až 85 ℃, bude přizpůsoben většině průtokových modulů na trhu. WF200DP má podporovat digitální výstup I2C, proces ladění WF200DP s jinými značkami není univerzální, následující informace o zkušenostech s laděním WF200DP.
V hardwarovém obvodu WF200DP vyžaduje, aby byl kolík 13 připojen k GND, aby byla zajištěna přesnost posunu nulového stupně. SDA kolík WF200DP je pro sériová data a kolík SDO je pro I2C výstup.
Hardwarové schéma zapojení WF200DP
Adresa snímače I2C
WF200DP podporuje standardní I2C komunikaci a výchozí I2C adresa je 0x30. 2 bajty se používají uvnitř WF200DP k uložení údajů o tlaku, teplotě a stavu, kde 0x2E ukládá hodnotu teploty, 0x30 ukládá hodnotu tlaku a 0x32 ukládá stavový registr. Je důležité si uvědomit, že 0x32 lze číst až poté, co bylo nejprve přečteno 0x30.
Nastavení filtru
WF200DP podporuje tři různé filtry, když je filtr nastaven na 11, 12, 13, cutoff Fc = 10 Hz, když je filtr nastaven na 21, 22, 23, cutoff Fc = 20 Hz, a když je filtr nastaven na 51, 52, 53, jsou hodnoty W500hz Fc uvnitř filtru W500hz Fc. nastavená pro dosažení odpovídající frekvence s přesností Adopce plně splňuje požadavky programu respirátorů.
Přečtěte si výsledky
Při čtení výsledku je výstupní formát WF200DP nejprve nízký bajt a druhý vysoký bajt. Po přečtení výsledku je v MCU vypočtena hodnota tlaku P=256*byte2+byte1. Stejným způsobem je vypočítána i hodnota teploty.
Proces sekundární kalibrace
Pokud přesnost výstupu I2C nemůže splňovat požadavky respiračních produktů, lze analogový výstup použít přímo a analogové napětí WF200DP lze dvakrát kalibrovat pomocí algoritmu v MCU, aby se zlepšila přesnost měření SM9391. Pokud je VCC=3V, rozsah kalibračního tlaku je -5 mba až 5 mbar, což odpovídá WF200DP vyžaduje, aby výstupní amplituda byla 10 %*VCC až 90 %*VCC, pak je proces sekundární kalibrace následující:
Chyba nelinearity po kalibraci je plně zaručena v rozmezí 0,1 % FS nebo dokonce vyšší.
Doufám, že výše uvedené zkušenosti mohou pomoci každému inženýrovi urychlit postup návrhu tlakového senzoru WF200DP.
Závěr
Tento článek podrobně popisuje aplikaci a proces zprovoznění snímače diferenčního tlaku WF200DP ve ventilátorových produktech. S rozsahem ±5000Pa, výstupní přesností ±0,1%FS a podporou I2C a digitálního výstupu byl WF200DP úspěšně aplikován na německé ventilátorové produkty a používá se hlavně k realizaci přesného měření respiračního průtoku. Prostřednictvím hloubkové analýzy I2C komunikace, digitálního výstupu, nastavení dolní propusti a teplotní kompenzace pomáhá tento dokument inženýrům zvládnout, jak zlepšit přesnost a výkon WF200DP optimalizací návrhu hardwaru a procesu kalibrace.
Výše uvedený úvod pouze poškrábe povrch aplikací technologie tlakových senzorů. Budeme pokračovat ve zkoumání různých typů senzorových prvků používaných v různých produktech, jejich fungování a jejich výhod a nevýhod. Pokud byste chtěli více podrobností o tom, o čem se zde diskutuje, můžete se podívat na související obsah později v této příručce. Pokud vás tlačí čas, můžete také kliknout sem a stáhnout si podrobnosti o těchto příručkách Data produktu PDF na tlak vzduchu.
Pro více informací o dalších senzorových technologiích prosím Navštivte naši stránku Sensors.