MPX2050DP（50kPa）7.25PSI醫(yī)療和工業(yè)控制NXP/Freescale壓阻式硅壓力傳感器

MPX2050: 差壓和表壓，帶補(bǔ)償壓力傳感器(0至50kPa)

概述

MPX2050系列壓阻式硅壓力傳感器用于廣泛的醫(yī)療和工業(yè)控制應(yīng)用。
提供非常精確的線性電壓輸出，與施加的壓力成正比
在單片式硅晶片上集成了應(yīng)變片和薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)
通過(guò)激光調(diào)校實(shí)現(xiàn)精確的量程和偏移量校準(zhǔn)以及溫度補(bǔ)償

特性

1.溫度補(bǔ)償范圍為0°到+85℃
2.獨(dú)有的硅剪應(yīng)力應(yīng)變片
3.提供盤卷式包裝方式
4.與電源電壓成比例
5.可選擇差壓和表壓
6.0.25%線性度

制造商: NXP/Freescale    
工作壓力: 0 kPa to 50 kPa     
壓力類型:差壓     
安裝風(fēng)格: Through Hole     
端口類型: 無(wú)端口    
封裝 : 4-SIP 模塊
輸出：0 mV ~ 40 mV（10V）     
工作電源電壓:10 V ~ 16 V     
工作溫度: -40°C ~ 125°C     
系列: MPXx2050     
工廠包裝數(shù)量: 500   
單位重量: 1.608 g

MPX2050壓力傳感器及應(yīng)用電路

在 工業(yè)測(cè)量中壓力的測(cè)量極為廣泛，利用壓力測(cè)量可以直接或間接測(cè)得很多物理參數(shù)，例如大型儲(chǔ)液罐的液位、儲(chǔ)氣罐的壓力、海洋的水深、山的高度，醫(yī)療方面可以 測(cè)量血壓、呼吸壓等，航空方面測(cè)量飛機(jī)的飛行高度、飛行速度、升降速度以及氣體管道流量等。但目前實(shí)際中用得最多的是由膜片、波紋管、彈簧管和機(jī)械式傳 動(dòng)、放大機(jī)構(gòu)組成的指針式壓力表。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，但測(cè)量精度低，如果要對(duì)壓力參數(shù)進(jìn)行遙測(cè)、記錄或集中觀察（監(jiān)控）、自動(dòng)調(diào)節(jié)或控制， 則需要用到壓力傳感器，通過(guò)壓力傳感器將壓力參數(shù)變成電信號(hào)輸出。

 

一、硅壓阻式壓力傳感器

 
壓 阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的器件，也就是在單晶硅的基片或硅杯上用擴(kuò)散工藝、離子注入工藝或?yàn)R射工藝制成一定形狀的應(yīng)變?cè)?，?dāng)壓力傳感 器受到壓力時(shí)，傳感器中的應(yīng)變?cè)碾娮璋l(fā)生變化，從而輸出相應(yīng)的電壓變化。很多壓阻式壓力傳感器是在硅膜片上制作四個(gè)等值電阻的應(yīng)變?cè)纬?a href="/pro/index1166.html" title="電橋" target="_blank">電橋。當(dāng) 受到壓力作用時(shí)，一對(duì)橋臂電阻變大△R，而另一對(duì)橋臂電阻變小△R，電橋失去平衡，這時(shí)便有一個(gè)與壓力成正比的電壓uo輸出，其工作原理如圖(a)所示。


二、壓力傳感器的應(yīng)用電路

 典型的壓力傳感器應(yīng)用電路如圖(b)所示。

它是一種適合于MPX2000系列的通用放大電路。MPX2000系列壓力傳感器是一種帶有溫度補(bǔ)償?shù)膲鹤枋綁毫鞲衅鳎鋬?nèi)部有溫度補(bǔ)償電阻網(wǎng)絡(luò)，并經(jīng)激光校準(zhǔn)，如圖(c)所示。

經(jīng) 過(guò)激光校準(zhǔn)后，傳感器的零輸出、滿量程輸出及輸出一致性、溫度補(bǔ)償特性等都達(dá)到較好的性能指標(biāo)。它的基本性能指標(biāo)是：零位輸出小于±1mV，滿量程輸出 40mV±1.5mV，在0～＋85℃范圍內(nèi)有較好的溫度補(bǔ)償效果；線性度可達(dá)±0.1％FS～±0.25％FS；工作溫度范圍為－40℃～＋125℃, 允許過(guò)載為400％（MPX2100) 、200％（MPX2050）。（MPX2100與MPX2050的主要參數(shù)與極限參數(shù)詳見(jiàn)附錄一和附錄二）另外，在壓力傳感器的應(yīng)用電路中，大多都采用 儀用放大器電路結(jié)構(gòu)。這是由于儀用放大器電路具有高輸入阻抗的特點(diǎn)（傳感信號(hào)兩端均由同相端輸入），兩運(yùn)放A1、A2的特性相同時(shí)，就可以很好地減小溫 漂，增強(qiáng)抗共模干擾的能力，且當(dāng)改變?cè)鲆鏁r(shí)對(duì)放大器特性無(wú)影響。這種放大電路能測(cè)量小信號(hào)并具有較高的精度。

 三、應(yīng)用電路的分析

 典 型的壓力傳感器應(yīng)用電路中，A1、A2構(gòu)成同相比例運(yùn)算電路，它們的同相端連接硅壓阻式傳感器的輸出端，A3組成一個(gè)差分比例運(yùn)算電路，它將雙端輸入信號(hào) 變?yōu)閱味溯敵龅妮擱+△RR-△RR-△rR+△Ru0I0(a)出電路，電路增益由RP1來(lái)調(diào)整（滿量程調(diào)整）。A4組成的電壓跟隨器用作零壓力調(diào)整， 在輸入壓力為零時(shí)，調(diào)整RP2可使輸出為零。整個(gè)電路中，A1～A4選用MC33079型號(hào)運(yùn)算放大器，相應(yīng)電阻的阻值已經(jīng)標(biāo)在圖(b)中,電容元件在這 里通過(guò)自身的充放電使電路更穩(wěn)定。因此，這個(gè)壓力傳感器應(yīng)用電路可以通過(guò)感知壓力的變化而輸出一個(gè)相應(yīng)的電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了將壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的功 能。對(duì)于MC33079型號(hào)運(yùn)算放大器，其管腳圖如圖(d)所示，它是由四個(gè)運(yùn)放集合成的一個(gè)集成運(yùn)放，有四個(gè)相對(duì)應(yīng)的輸入和輸出端，其功能完全有箭頭的 表示用激光修正過(guò)的電阻(c)(d)一樣。


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