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이해를 시작합시다!
차압 센서 소개
WF는 16 비트 MCU의 새로운 내부 통합을 시작했습니다. 차압 센서 WF200dp, 범위는 ± 5000pa(5000pa는 아래에서 측정 가능), 일반적인 출력 정확도는 ± 0.1% FS, 공장에서는 온도 보상 및 압력 교정을 수행했으며 온도 보상 범위는 -20°C ~ 85°C, I2C 및 아날로그 출력 지원입니다. 이는 주로 차압 센서를 통해 호흡 흐름 측정을 실현하는 독일 인공호흡기 제품에 성공적으로 적용되었습니다.
WF200DP를 사용하는 많은 엔지니어는 다양한 기술적 문제에 직면할 수 있습니다. 다음은 고객의 실제 디버깅 WF200DP 압력 센서 프로세스를 기반으로 합니다. 다른 엔지니어에게 참고 자료를 제공하고 싶습니다.
우선, 차압 센서 WF200DP는 3V 또는 5V 시스템에서 작동할 수 있고 표준 I2C 통신을 지원하며 엔지니어는 아날로그 I2C를 사용할 수 있고 하드웨어 I2C도 사용할 수 있습니다. 많은 엔지니어들이 원래 공장에서 0x30으로 설정된 WF200DP의 I2C 주소에 대해 묻고 있습니다.
둘째, 차압 센서 WF200DP I2C 출력 값 범위는 -26214 ~ +26214이고, 아날로그 출력은 10% * VDD ~ 90 * VDD의 전압 범위에 해당하는 반면, 두 가지 방법은 각각 -5000pa ~ 5000pa 범위에 해당하므로 이를 통해 선형 직선의 기울기를 계산할 수 있습니다.
외부 차압 센서 MCU를위한 세 가지 다른 필터링 매개 변수
차압 센서 WF200DP 내부 통합 저역 통과 필터는 외부 MCU를 통해 세 가지 필터 매개변수를 설정할 수 있습니다.
1. 차단 주파수 fc=10hz의 경우 부품 번호 11, 12, 13을 설정합니다.
2. 차단 주파수 fc=20hz일 때 부품 번호 21, 22, 23을 설정합니다.
3. 차단 주파수 fc=50hz인 경우 부품 번호 51, 52, 53을 설정합니다.
차압 센서 온도 보상
차압 센서 WF200DP 공장 온도 보상 범위는 -20 ℃ ~ 85 ℃입니다. 아래 그림을 참조하십시오. 실제 제품에는 -40℃ ~ 85℃가 필요하며, 보상이 없는 중간 온도 범위는 외부 MCU에서 엔지니어가 직접 보상해야 합니다. 보상 방법은 온도, 압력 테스트에 대해 5 ℃의 기울기를 기반으로 할 수 있으며 곡선 피팅 후 데이터를 읽을 수 있습니다.
차압 센서 전형적인 회로
차압 센서 WF200DP의 일반적인 회로는 아래와 같으며 많은 엔지니어들이 핀 13의 역할에 대해 묻고 있습니다. 이 핀은 WF 원래 공장 디버깅용이므로 차압 센서 WF200DP를 사용하는 고객은 핀을 GND에 연결하기만 하면 됩니다.
차압 센서 레지스터 주소
차압 센서 WF200DP의 측정 결과는 2바이트 결과 레지스터에 저장되며, 온도 결과 레지스터는 주소 0x2E, 압력 결과 레지스터는 주소 0x30, 상태 결과 레지스터는 주소 0x32에 저장됩니다. 많은 엔지니어는 압력 값만 필요하므로 MCU는 0x30 레지스터 값을 읽은 다음 이를 직선의 기울기와 비교하여 현재 압력을 계산하면 됩니다. 값. 참고: 차압 센서 WF200DP는 기본적으로 낮은 바이트가 먼저, 높은 바이트가 두 번째로 설정됩니다.
Pcounts=256*byte2+ byte1 엔지니어가 아날로그 출력을 위해 차압 센서 WF200DP를 사용하는 경우, 예를 들어 3V 시스템에서 -5000pa 출력 전압은 0.3V, 5000pa 출력 전압은 3.3V이며 이에 따라 기울기가 계산되고 압력 값은 mbar 단위로 다음 공식으로 계산됩니다.
WF ±5000pa 차압 센서 WF200DP는 인공호흡기의 유량 측정에 활용할 수 있습니다. 통풍기 제품은 흐름 모듈을 사용하여 튜브 다이어프램을 통한 공기 흐름을 구현합니다. 파이프 단면적보다 순환 단면의 다이어프램으로 인해 공기 흐름이 국부 수축을 형성하고 다이어프램 전후에 2,000pa의 압력 차이가 형성되며, WF200DP는 압력 차이의 변화량을 감지합니다.
차압 센서 시운전
설계 시 유량 모듈의 감쇠 계수는 차압 센서의 정확도에 영향을 미치며, WF200DP는 MEMS의 실리콘 설계 원리를 기반으로 하며, WF200DP는 -20℃ ~ 85℃ 온도 보상 기능을 제공하므로 시중의 대부분의 유량 모듈에 적용됩니다. WF200DP는 디지털 I2C 출력을 지원하며, 다른 브랜드의 WF200DP 디버깅 프로세스는 보편적이지 않습니다. WF200DP 디버깅 경험에 대한 다음 공유는 다음과 같습니다.
하드웨어 회로에서 WF200DP는 0도 드리프트 정확도를 보장하기 위해 핀 13을 GND에 연결해야 합니다. WF200DP의 SDA 핀은 직렬 데이터용이고 SDO 핀은 I2C 출력용입니다.
WF200dp의 하드웨어 회로도
센서 I2C 주소
WF200DP는 표준 I2C 통신을 지원하며 기본 I2C 주소는 0x30입니다. WF200DP 내부에서는 2바이트가 각각 압력, 온도 및 상태 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 여기서 0x2E는 온도 값을 저장하고, 0x30은 압력 값을 저장하고, 0x32는 상태 레지스터를 저장합니다. 0x32는 0x30을 먼저 읽은 후에만 읽을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
필터 설정
WF200DP는 세 가지 필터를 지원하는데, 필터를 11, 12, 13으로 설정하면 컷오프 Fc = 10hz, 필터를 21, 22, 23으로 설정하면 컷오프 Fc = 20hz, 필터를 51, 52, 53으로 설정하면 컷오프 Fc = 50hz가 되며 WF200DP 내부 필터 값은 다음과 같이 설정됩니다. 정밀도를 채택하여 해당 주파수를 달성하면 호흡보호구 프로그램의 요구 사항을 완전히 충족합니다.
결과를 읽으십시오
결과를 읽는 동안 WF200DP 출력 형식은 낮은 바이트가 먼저, 높은 바이트가 두 번째입니다. 결과를 읽은 후 MCU에서 압력 값 P=256*byte2+byte1을 계산합니다. 동일한 방식으로 온도 값도 계산합니다.
보조 교정 프로세스
I2C 출력 정확도가 호흡기 제품의 요구 사항을 충족할 수 없는 경우 아날로그 출력을 직접 사용할 수 있으며 MCU의 알고리즘을 통해 WF200DP의 아날로그 전압을 두 번 교정하여 SM9391의 측정 정확도를 향상시킬 수 있습니다. VCC=3V인 경우 교정 압력 범위는 -5mba ~ 5mbar이며, WF200DP에 해당하는 출력 진폭은 10%*VCC ~ 90%*VCC여야 하며, 2차 교정 프로세스는 다음과 같습니다.
교정 후 비선형성 오류는 0.1%FS 이내 또는 그 이상으로 완전히 보장됩니다.
위의 경험이 모든 엔지니어가 압력 센서 WF200DP의 설계 진행 속도를 높이는 데 도움이 되기를 바랍니다.
결론
이 기사에서는 인공호흡기 제품에 WF200DP 차압 센서의 적용 및 시운전 과정을 자세히 설명합니다. ±5000Pa 범위, ±0.1%FS의 출력 정확도, I2C 및 디지털 출력 지원을 갖춘 WF200DP는 독일 인공호흡기 제품에 성공적으로 적용되었으며 주로 호흡 흐름의 정확한 측정을 실현하는 데 사용됩니다. I2C 통신, 디지털 출력, 저역 통과 필터 설정 및 온도 보상에 대한 심층 분석을 통해 이 문서는 엔지니어가 하드웨어 설계 및 교정 프로세스를 최적화하여 WF200DP의 정확도와 성능을 향상시키는 방법을 익히는 데 도움이 됩니다.
위의 소개는 압력 센서 기술 적용의 표면적인 부분에 불과합니다. 우리는 다양한 제품에 사용되는 다양한 유형의 센서 요소, 작동 방식, 장점과 단점을 계속해서 탐구할 것입니다. 여기에서 논의된 내용에 대해 더 자세히 알아보려면 이 가이드 뒷부분의 관련 콘텐츠를 확인하세요. 시간이 촉박한 경우 여기를 클릭하여 이 가이드의 세부정보를 다운로드할 수도 있습니다. 공기 압력 센서 제품 PDF 데이터.
다른 센서 기술에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 센서 페이지를 방문하십시오.