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fsr402壓力傳感器原理圖

科技 更新时间:2024-09-28 16:35:15

大家好,我是【廣州工控傳感★科技】MS5541C壓力傳感器事業部,張工。

應用信息

綜述

将壓力傳感元件和數字電路整合在一起的優點是可以省去外部電路和元件,并可以降低功耗。MS5541C主要應用是需要電池供電的手持設備,但它的精度和分辨率也同樣适用于工業和汽車方面的。可通過軟件二次補償的特點使得産品适用于客戶的特殊用途。MS5541C和多種控制器之間的通訊可由非常容易使用的3線串行接口實現。可以自由選擇使用何種微處理器,并且沒有要求使用特定的标準接口,這一點對使用特殊設計4位微處理器的用戶尤為重要。

fsr402壓力傳感器原理圖(MS5541C壓力傳感器應用說明)1

MS5541是工廠校正過的。校正數據存儲在産品内部的64位PROM内。

防潮/防水保護

矽芯片和棒線都被防腐蝕和防磁的保護罩保護起來。MS5541C由一個金屬保護帽和防潮矽膠封裝。即便是在直接和水接觸時,矽膠的特性也可以保護傳感器的功能不受影響。這個特性使得傳感器廣泛應用在防水手表和其他需要直接接觸水的應用中。無論如何,使用者應該避免傳感器的矽膠表面接觸硬的物質,比如說鹽粒。在這種情況下最好用清水沖洗幹淨。要特别小心不要破壞封膠。損壞的膠會導緻氣體滞留,從而導緻傳感器信号的不穩定,尤其是損壞在芯片附近時。

金屬蓋是由特殊的防腐蝕和防磁不鏽鋼制成,以便防止最終産品内電池的腐蝕。MS5541C通過ISO6425标準,在鹽水中可以經受30bar的壓力。測試所用的海水的配比是41克海鹽和1升去離子水。對于在ISO6425中描述的水下應用,把用O型圈在金屬帽外面把傳感器密封起來是十分重要的。鹽水與陶瓷基闆的接觸會永久破壞傳感器。對于防水手表的應用,建議在傳感器背後加一個穩定的機械支撐,否則過大的壓力有可能将傳感器向後推,甚至把陶瓷基闆折彎。

fsr402壓力傳感器原理圖(MS5541C壓力傳感器應用說明)2

光敏感

MS5541CMS5541C表面的白膠保護其不受光照影響。然而,光源仍有可能輕微影響傳感器,特别是紅外光源。這是由于矽的強烈光效應造成的。該影響是可逆的,不會損壞傳感器,但用戶在其最終産品設計中應注意傳感器不能再使用過程中直接暴露在光線裡。比如說把傳感器設計在一個帶有光不能通過的小孔的機械結構裡。

與PCB連接

MS5541C傳感器的結構允許使用柔性PCB。這對于手表和其他特别應用是很重要的,并且可以減少傳感器上的機械應力。對于會受機械沖擊的應用,在MS5541C陶瓷基闆的邊緣加膠以增強焊接點的機械可靠性。

去耦電容

把傳感器連接到電源時要格外小心。必須外接一個47 钽電容,并盡量靠近MS5561的VDD引腳。在數據轉換過程中,這個钽電容起到穩壓的作用,因而提高精度。

應用示例:MS5541作為潛水表

MS5541C的電路可以與微控器連接做潛水手表。專為電壓為3V的低壓供電系統而設計,特别是電池供電的設備。MS5541C是低功耗應用的最佳選擇,因為内置的AD轉換器時鐘(MCLK)的頻率為32.768 kHz,是大部分手表都會使用的标準頻率。對于高度計的應用,我們可以提供一個基于線性插補法的簡單公式換算高度,換算精度取決于插補點的個數。

fsr402壓力傳感器原理圖(MS5541C壓力傳感器應用說明)3

fsr402壓力傳感器原理圖(MS5541C壓力傳感器應用說明)4

産品外型:

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組裝

機械應力

建議避免傳感器連接的PCB闆上的機械應力。PCB的厚度不應小于1.6mm。厚一些的PCB更硬,對焊點産生較小的應力。對于不可避免機械應力的應用(比如外殼的超聲焊接,或手表中必須使用很薄的PCB),請用低應力環氧樹脂(例如Hysol FP-4401)将傳感器固定。

MOUNTING 焊接

MS5541可以使用真空吸筆自動裝配。真空不會損壞傳感器。由于裝配強度不大,不會産生壓力磁滞效應。必須注意不能在裝配過程中接觸保護膠。确保所有的焊盤都牢固的焊接好。PEN和PV引腳應該保持開路或連接到VDD. 切勿将PEN和PV引腳接地(GND)!

用O型圈密封:對于例如潛水表之類的應用,電子的部分必須受到保護,不直接接觸水或潮氣。MS5541C的結構适合用O型圈密封。MS5541C的保護帽由抛光表面的防腐蝕不鏽鋼制成。除此之外,MS5541C的芯片和邦線由矽膠保護起來。O型圈應該套在金屬帽的外面。這種方法可以避免機械應力,因為傳感器可以縱向移動。

清潔:MS5541C的生産過程在淨化間環境進行。所有産品在出廠前都經過同次性和矽膠潔淨度檢驗。推薦在10000級或更潔淨的環境下組裝。如果無法達到該條件,切勿在裝配過程中打開傳感器,以防進入灰塵。建議使用無需清潔的焊錫,因為清潔PCB有可能損壞傳感器。

ESD靜電保護:所有電觸點的靜電防護等級都達到4 kV HBM(人體模式)。因此在處理和裝配傳感器的過程中設備和操作人員都應該正确的接地。MS5541C運輸包裝為防靜電盒。在傳感器裝配過程中,所有的生産運輸或測試用包裝必須為同等級的防靜電材料。

儲存環境:-40 ~ 85℃,幹燥,非腐蝕的環境中

fsr402壓力傳感器原理圖(MS5541C壓力傳感器應用說明)6

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