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Beginnen wir zu verstehen!
Einführung in Differenzdrucksensoren
WF hat eine neue interne Integration von 16-Bit-MCU gestartet Differentialdrucksensor WF200DP, sein Bereich von ± 5000 Pa (5000PA kann unten gemessen werden), die typische Ausgangsgenauigkeit von ± 0.1% FS, Die Fabrik hat die Temperaturkompensation und die Druckkalibrierung durchgeführt, der Temperaturkompensationsbereich von -20 ° C bis 85 ° C, Unterstützung für I2C und analoge Ausgang. Es wurde erfolgreich in deutschen Beatmungsprodukten angewendet, hauptsächlich durch den Differenzdrucksensor, um die Messung des Atemflusses zu realisieren.
Viele Ingenieure bei der Verwendung von WF200DP, kann auf unterschiedliche technische Probleme stoßen, Das Folgende basiert auf dem tatsächlichen Debugging des WF200DP -Drucksensorprozesses eines Kunden, Ich hoffe, anderen Ingenieuren zu geben, um Bezug zu geben!
Erstens, Der Differenzdrucksensor WF200DP kann im 3V- oder 5 -V -System funktionieren, Unterstützung für die Standard -I2C -Kommunikation, Ingenieure können analog I2C verwenden, Sie können auch Hardware i2c verwenden. Viele Ingenieure fragen nach der I2C -Adresse des WF200DP, Die ursprüngliche Fabrik auf 0x30 gesetzt.
Zweite, Der Differenzdrucksensor WF200DP I2C -Ausgangswertbereich von von -26214 Zu +26214, während der analoge Ausgang dem Spannungsbereich von entspricht 10% * Vdd zu 90 * VDD, Die beiden Wege entsprechen dem Bereich von -5000 Pa bis 5000 Pa, Dadurch können Sie die Steigung der linearen geraden Linie berechnen.
Drei verschiedene Filterparameter für externe Differenzdrucksensor MCU
Differentialdrucksensor WF200DP Interner integrierter Tiefpassfilter, Durch die externe MCU können drei verschiedene Filterparameter festgelegt werden:
1. Für die Cutoff Frequenz FC = 10 Hz, Teilenummern festlegen 11, 12, 13;
2. Wenn die Grenzfrequenz FC = 20 Hz, Teilenummern festlegen 21, 22, 23;
3. Wenn die Grenzfrequenz FC = 50 Hz, Teilenummern festlegen 51, 52, 53;
Differenzdrucksensortemperaturkompensation
Differentialdrucksensor WF200DP -Fabriktemperaturkompensationsbereich ist -20 ℃ zu 85 ℃, Sie können sich auf das Bild unten beziehen. Das tatsächliche Produkt benötigt -40 ℃ bis 85 ℃, Der mittlere Temperaturbereich ohne Kompensation muss vom Ingenieur selbst in der externen MCU kompensiert werden. Die Kompensationsmethode kann auf einem Gradienten von basieren 5 ℃ für die Temperatur, Drucktest, Lesen Sie die Daten nach der Kurvenanpassung.
Differenzdrucksensor Typischer Schaltkreis
Die typische Schaltung des Differentialdrucksensors WF200DP ist unten gezeigt, und viele Ingenieure fragen nach der Rolle der PIN 13. Dieser Pin ist WF Original Factory Debugging -Verwendung, Kunden bei der Verwendung des Differenzdrucksensors WF200DP müssen den PIN nur an GND anschließen.
Differenzdrucksensorregisteradresse
Die Messergebnisse des Differentialdrucksensors WF200DP werden in einem 2-Byte-Ergebnisregister gespeichert, Mit dem Temperaturergebnisregister unter Adresse 0x2e, Das Druckergebnisregister unter Adresse 0x30, und das Statusergebnisregister unter Adresse 0x32. Viele Ingenieure brauchen nur den Druckwert, Die MCU muss also nur den Wert des 0x30 -Registers lesen, und berechnet dann den Stromdruck, indem er ihn mit der Steigung einer geraden Linie vergleicht. Wert. Notiz: Differentialdrucksensor WF200DP stand.
Pcounts = 256*byte2+ byte1 Wenn der Ingenieur den Differenzdrucksensor WF200DP für den analogen Ausgang verwendet, Zum Beispiel, in einem 3V -System, Die -5000pa -Ausgangsspannung beträgt 0,3 V., und die 5000pa -Ausgangsspannung beträgt 3,3 V, nach der die Steigung berechnet wird, und dann wird der Druckwert durch die folgende Formel berechnet, in Mbar.
WF ± 5000Pa -Differenzdrucksensor WF200DP kann zur Durchflussmessung bei Beatmungsgeräten verwendet werden. Beatmungsprodukte, ist die Verwendung eines Durchflussmoduls, um den Luftstrom durch das Rohrmembran zu realisieren, Aufgrund des Zwerchfells des Kreislaufquerschnitts als der Rohrquerschnitt ist klein, der Luftstrom zur Bildung einer lokalen Kontraktion, wird vor und nach dem Zwerchfell 2.000 -Pa -Druckdifferenz gebildet, Der WF200DP, um die Menge der Änderung der Druckdifferenz zu erkennen.
Differenzdrucksensor in Auftragung
Zum Zeitpunkt des Designs, Der Dämpfungskoeffizient des Durchflussmoduls beeinflusst die Genauigkeit des Differenzdrucksensors, und der WF200DP basiert auf dem Siliziumentwurfsprinzip von MEMs, Während der WF200DP mit kommt -20 ℃ zu 85 ℃ Temperaturkompensation, Es wird an den größten Teil des Flussmoduls auf dem Markt angepasst. WF200DP soll die digitale I2C -Ausgabe unterstützen, WF200DP -Debugging -Prozess mit anderen Marken ist nicht universell, Der folgende Anteil über WF200DP -Debugging -Erfahrung.
In der Hardware -Schaltung, Der WF200DP benötigt PIN 13 mit GND verbunden zu werden, um eine Driftgenauigkeit von Null-Grad zu gewährleisten.
Hardware -Schaltpläne von WF200DP
Sensor I2C -Adresse
Der WF200DP unterstützt die Standard -I2C -Kommunikation und die Standard -I2C -Adresse ist 0x30. 2 Bytes werden im WF200DP verwendet, um den Druck zu speichern, Temperatur- und Statusdaten jeweils, wobei 0x2e den Temperaturwert speichert, 0X30 speichert den Druckwert und 0x32 das Statusregister. Es ist wichtig zu beachten, dass 0x32 erst gelesen werden kann, nachdem 0x30 zuerst gelesen wurde.
Filtereinrichtung
Der WF200DP unterstützt drei verschiedene Filter, Wenn der Filter auf eingestellt ist 11, 12, 13, der Grenzwert FC = 10 Hz, Wenn der Filter auf eingestellt ist 21, 22, 23, der Grenzwert FC = 20 Hz, und wenn der Filter auf eingestellt ist 51, 52, 53, der Grenzwert FC = 50 Hz, und die Filterwerte im WF200DP werden wiederum eingestellt, um die entsprechende Häufigkeit zu erreichen.
Ergebnisse lesen
Beim Lesen des Ergebnisses, Das WF200DP -Ausgangsformat ist zuerst und mit hohem Byte mit niedrigem Byte als zweiter Stelle. Nach dem Lesen des Ergebnisses, Der Druckwert P = 256*Byte2+Byte1 wird in der MCU.in genauso berechnet, Der Temperaturwert wird ebenfalls berechnet.
Sekundärer Kalibrierungsprozess
Wenn die I2C -Ausgangsgenauigkeit die Anforderungen der Atemwegsprodukte nicht erfüllen kann, Der analoge Ausgang kann direkt verwendet werden, und die analoge Spannung von WF200DP kann zweimal durch einen Algorithmus in der MCU kalibriert werden, um die Messgenauigkeit von SM9391 zu verbessern. Wenn VCC = 3V, Der Kalibrierungsdruckbereich beträgt -5mba bis 5mbar, Entsprechend dem WF200DP muss die Ausgangsamplitude 10%*VCC bis 90%*VCC beträgt, Dann lautet der sekundäre Kalibrierungsprozess wie folgt:
Der Nichtlinearitätsfehler nach der Kalibrierung liegt garantiert innerhalb von 0,1%fs, oder sogar höher.
Ich hoffe, die oben genannte Erfahrung kann jedem Ingenieur helfen, den Entwurfsfortschritt des Drucksensors WF200DP zu beschleunigen.
Abschluss
Dieser Artikel beschreibt ausführlich den Anwendungs- und Inbetriebnahmeprozess des WF200DP -Differenzdrucksensors in Beatmungsprodukten. Mit einem Bereich von ± 5000 Pa, eine Ausgangsgenauigkeit von ± 0,1%fs, und Unterstützung für I2C und digitale Ausgabe, Der WF200DP wurde erfolgreich auf deutsche Beatmungsprodukte angewendet und wird hauptsächlich verwendet, um die genaue Messung des Atemwegs zu realisieren. Durch eingehende Analyse der I2C-Kommunikation, Digitale Ausgabe, Tiefpassfiltereinstellung und Temperaturkompensation, Dieses Papier hilft Ingenieuren, die Genauigkeit und Leistung von WF200DP zu verbessern, indem der Hardwaredesign- und Kalibrierungsprozess optimiert wird.
Die obige Einführung kratzt nur die Oberfläche der Anwendungen der Drucksensortechnologie. Wir werden weiterhin die verschiedenen Arten von Sensorelementen untersuchen, die in verschiedenen Produkten verwendet werden, wie sie funktionieren, und ihre Vor- und Nachteile. Wenn Sie mehr Details darüber möchten, was hier besprochen wird, Sie können den zugehörigen Inhalt später in diesem Handbuch überprüfen. Wenn Sie auf Zeit gepresst werden, Sie können auch hier klicken, um die Details dieser Leitfäden herunterzuladen PDF -Daten des Luftdrucksensorprodukts.
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