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Introduction aux capteurs de pression différentielle
WF a lancé une nouvelle intégration interne de MCU 16 bits Capteur de pression différentielle WF200dp, sa gamme de ± 5000pa (5000PA peut être mesuré ci-dessous), la précision de sortie typique de ± 0.1% FS, L'usine a fait la compensation de température et l'étalonnage de pression, la plage de compensation de température de -20 ° C à 85 ° C, Prise en charge de la sortie I2C et analogique. Il a été appliqué avec succès dans les produits de ventilateur allemands, principalement par le capteur de pression différentielle pour réaliser la mesure du flux respiratoire.
De nombreux ingénieurs dans l'utilisation de WF200DP, peut rencontrer différents problèmes techniques, Ce qui suit est basé sur un client’s Processus de capteur de pression WF200DP réel WF200DP, J'espère donner à d'autres ingénieurs pour faire référence!
Tout d'abord, Le capteur de pression différentielle WF200DP peut fonctionner dans le système 3V ou 5V, Prise en charge de la communication I2C standard, Les ingénieurs peuvent utiliser l'analogue I2C, Vous pouvez également utiliser le matériel I2C. De nombreux ingénieurs posent des questions sur l'adresse I2C du WF200DP, L'usine d'origine est définie sur 0x30.
Deuxième, Le capteur de pression différentielle WF200DP I2C Plage de valeurs de sortie de -26214 à +26214, tandis que la sortie analogique correspond à la plage de tension de 10% * Vdd à 90 * VDD, Les deux façons correspondent à la plage de -5000pa à 5000pa respectivement, Ainsi, à travers cela, vous pouvez calculer la pente de la ligne droite linéaire.
Trois paramètres de filtrage différents pour le capteur de pression différentielle externe MCU
Capteur de pression différentielle WF200DP Filtre de passe-temps intégré interne, à travers le MCU externe peut définir trois paramètres de filtre différents:
1. Pour la fréquence de coupure FC = 10Hz, Définir les numéros de pièce 11, 12, 13;
2. Lorsque la fréquence de coupure FC = 20Hz, Définir les numéros de pièce 21, 22, 23;
3. Lorsque la fréquence de coupure FC = 50Hz, Définir les numéros de pièce 51, 52, 53;
Compensation de température du capteur de pression différentielle
Capteur de pression différentielle WF200DP La plage de compensation de température d'usine est -20 ℃ à 85 ℃, Vous pouvez vous référer à l'image ci-dessous. Le produit réel nécessite -40 ℃ à 85 ℃, La plage de température moyenne sans compensation doit être compensée par l'ingénieur lui-même dans le MCU externe. La méthode de compensation peut être basée sur un gradient de 5 ℃ pour la température, test de pression, Lisez les données après l'ajustement de la courbe.
Circuit typique de la pression différentielle
Le circuit typique du capteur de pression différentielle WF200DP est illustré ci-dessous, Et de nombreux ingénieurs demandent le rôle de la broche 13. Cette broche est une utilisation de débogage d'usine originale de WF, Les clients dans l'utilisation du capteur de pression différentielle WF200DP n'ont besoin que de connecter la broche à GND.
Adresse du registre des capteurs de pression différentielle
Les résultats de mesure du capteur de pression différentielle WF200DP sont stockés dans un registre de résultats de 2 octets, avec le registre des résultats de température à l'adresse 0x2e, Le registre des résultats de la pression à l'adresse 0x30, et le registre des résultats de l'état à l'adresse 0x32. De nombreux ingénieurs ont juste besoin de la valeur de pression, Le MCU a donc juste besoin de lire la valeur du registre 0x30, puis calcule la pression du courant en la comparant à la pente d'une ligne droite. valeur. Note: Capteur de pression différentielle WF200DP par défaut est un octet faible premier et haut octet deuxième.
PCOUNTS = 256 * BYTE2 + BYTE1 Si l'ingénieur utilise le capteur de pression différentielle WF200DP pour la sortie analogique, Par exemple, Dans un système 3V, La tension de sortie -5000pa est de 0,3 V, et la tension de sortie 5000pa est de 3,3 V, selon lequel la pente est calculée, puis la valeur de pression est calculée par la formule suivante, à Mbar.
WF ± 5000PA Capteur de pression différentielle WF200DP peut être utilisé pour la mesure du débit dans les ventilateurs. Produits de ventilateur, est l'utilisation d'un module d'écoulement pour réaliser le flux d'air à travers le diaphragme du tube, En raison du diaphragme de la coupe transversale de circulation que la section transversale du tuyau est petite, le flux d'air pour former une contraction locale, sera formé avant et après la différence de pression de diaphragme 2 000pa, Le WF200DP pour détecter la quantité de changement dans la différence de pression.
Commission des capteurs de pression différentielle
Au moment du design, Le coefficient d'amortissement du module d'écoulement affectera la précision du capteur de pression différentielle, Et le WF200DP est basé sur le principe de conception du silicium des MEMS, tandis que le WF200DP est livré avec -20 ℃ à 85 ℃ Compensation de température, Il sera adapté à la plupart du module de flux sur le marché. WF200DP doit prendre en charge la sortie I2C numérique, Le processus de débogage WF200DP avec d'autres marques n'est pas universel, La part suivante sur l'expérience de débogage WF200DP.
Dans le circuit matériel, Le WF200DP nécessite une broche 13 être connecté à GND pour assurer la précision de dérive zéro degré. La broche SDA du WF200DP est destinées aux données série et la broche SDO est pour la sortie I2C.
Diagramme de circuit matériel de WF200DP
Adresse du capteur I2C
Le WF200DP prend en charge la communication I2C standard et l'adresse I2C par défaut est 0x30. 2 Les octets sont utilisés à l'intérieur du WF200DP pour stocker la pression, Données de température et d'état respectivement, où 0x2e stocke la valeur de température, 0x30 stocke la valeur de pression et 0x32 stocke le registre d'état. Il est important de noter que 0x32 ne peut être lu que après que 0x30 ait été lu en premier.
Configuration du filtre
Le WF200DP prend en charge trois filtres différents, Lorsque le filtre est réglé sur 11, 12, 13, Le coup de coucourir = 10hz, Lorsque le filtre est réglé sur 21, 22, 23, Le coup de coucourir = 20Hz, Et lorsque le filtre est réglé sur 51, 52, 53, Le coup de coucourir = 50Hz, et les valeurs du filtre à l'intérieur du WF200DP sont définies à leur tour pour atteindre la fréquence correspondante avec l'adoption de la précision répond pleinement aux exigences du programme respirateur.
Lire les résultats
En lisant le résultat, Le format de sortie WF200DP est un octet bas premier et haut occupation en seconde. Après avoir lu le résultat, La valeur de pression p = 256 * byte2 + byte1 est calculée dans le MCU.in de la même manière, La valeur de température est également calculée.
Processus d'étalonnage secondaire
Si la précision de sortie I2C ne peut pas répondre aux exigences des produits respiratoires, La sortie analogique peut être utilisée directement, et la tension analogique de WF200DP peut être calibrée deux fois par un algorithme dans le MCU pour améliorer la précision de mesure de SM9391. Si VCC = 3V, La plage de pression d'étalonnage est de -5MBA à 5Mbar, correspondant au WF200dp nécessite que l'amplitude de sortie soit de 10% * VCC à 90% * VCC, alors le processus d'étalonnage secondaire est le suivant:
L'erreur de non-linéarité après l'étalonnage est entièrement garantie d'être à 0,1% FS, ou même plus haut.
J'espère que l'expérience ci-dessus peut aider chaque ingénieur à accélérer la progression de la conception du capteur de pression WF200DP.
Conclusion
Cet article décrit en détail le processus d'application et de mise en service du capteur de pression différentielle WF200DP dans les produits du ventilateur., une précision de sortie de ± 0,1% FS, et prise en charge de la sortie I2C et numérique, Le WF200DP a été appliqué avec succès aux produits de ventilateur allemand et est principalement utilisé pour réaliser la mesure précise du flux respiratoire. Grâce à une analyse approfondie de la communication I2C, sortie numérique, Résultat du filtre passe-bas et compensation de température, Cet article aide les ingénieurs à maîtriser comment améliorer la précision et les performances de WF200DP en optimisant le processus de conception et d'étalonnage matériel.
L'introduction ci-dessus ne fait que gratter la surface des applications de la technologie du capteur de pression. Nous continuerons d'explorer les différents types d'éléments de capteur utilisés dans divers produits, Comment ils fonctionnent, et leurs avantages et leurs inconvénients. Si tu’D Like plus de détails sur ce’S discuté ici, Vous pouvez consulter le contenu connexe plus tard dans ce guide. Si vous êtes pressé par le temps, Vous pouvez également cliquer ici pour télécharger les détails de ces guides Données PDF du produit du capteur de pression d'air.
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