大家好,我是【廣州工控傳感★科技】MS580502BA01–50傳感器事業部,張工。
MS580502BA01–50主要指標
直接讀取壓力值,高度值,溫度值,供電電壓:1.8V ~ 3.6V,擴展壓力量程:300~1200mbar,直接讀數,補償:,可編程事件中斷及輸出選擇,高分辨率:20cm,待機功耗: < 0.1uA,工作溫度: -40~+85℃,IC 接口,尺寸: 4.5 x 4.5 x 3.5mm 4.5 x 4.5 x 3.5mm,使用2.5 x 1mm “O”形圈。
典型應用
手持高度計、氣壓計,工業壓力和溫度傳感器系統,汽車系統,個人電子產品測高計,戶外運動手表,醫療氣體控制系統,氣象站設備,室內導航和地圖協助,供暖、通風、空調
MS580502BA01–50是高分辨率(0.1meter)壓力傳感器,帶有 IC 接口,包括一個硅壓阻壓力元件和一個高分 辨率 24 位△Σ ADC 。MS580502BA01–50 提供高精度 24 位壓力和溫度數字輸出,客戶可以根據應用需要轉換速度 和高度,所有內置計算采用了高速 4MHz 的浮點運算,計算誤差小,數據補償是內部集成,通訊連接非常簡 單,高度及溫度上下限比較的可編程事件及中斷輸出控制。MS580502BA01–50傳感器符合 RoHS 標準。
MS580502BA01–50是一款超小型集高精度氣壓計、 高度計和溫度計于一體的傳感器。內部集成了24位ADC,硅 傳感芯片,以及存放內部參數的OTP。該傳感器通過設計公司獲得的專利補償算法在傳感器器件片內進行采 樣,信號處理以及運算,最終計算出實際的直接結果值,所以外部應用MCU只需發出信號采集命令,待完成 后,再通過I2C接口直接讀取壓力,溫度及絕對海拔高度三者的實際值。此外,該傳感器內部提供了對溫度、壓力和海拔高度的上下限閾值及中間閥值,并構成的趨勢變化的多 種事件響應的條件預定設置。當其中任一事件發生達到了預設條件后,在傳感器內部狀態寄存器會置起相應 的標志,并在已經預先設置的相應的中斷腳位上輸出高電平。
工廠校準,每個產品都是由工廠單獨校準溫度和壓力測量。修正的值存儲在芯片上的128字節的非易失性內存(NVM)。在正常情況下, 用戶完成沒有必要做進一步校準。
上電自動初始化,一旦傳感器檢測到外部提供有效的VDD時,內部時序機制就生成內部電源上電復位POR,并自動進入通 電初始化序列。初始化完成后,傳感器自動進入到睡眠狀態。通常的整個的通電時序完成需時大約400us; 當 初始化完成,則傳感器內部寄存器INT_SRC中的DEV_RDY位會置1,用戶可以通過查詢它來確認是否完成初 始化。
傳感器的過采樣率,當每個壓力測量時,溫度始終是在壓力測量時就自動測量,但是測量溫度可單獨完成。轉換結果存儲到內 嵌存儲器,保留其內容后,傳感器處于睡眠狀態。轉換時間取決于發送到傳感器內的ADC_CVT命令的DSR參數的值;OSR的六個選項可以選擇,范圍從128、256...到4096。下表顯示了不同的轉換時間的OSR值:
較高的 OSR 通常會達到更高的測量精度,但消耗更多的功耗和時間。轉換的結果可以有補償(默認有補償)或無償。用戶可以啟用/禁用補償。
高度的計算
內置的高度計算根據當次測得的壓力和溫度自動完成當次的絕對海拔高度的運算,并自動將運算結果保存在內部規 定的寄存器,用戶等轉換完壓力及溫度后,就可讀取出相應的高度值。
訪問模式和命令,運作流程,在每次上電/復位,傳感器只執行一個校準。在那之后它將進入休眠狀態等待任何傳入的命令。它會接收不同的正確命令后, 進行相應的執行,當它完成任務后,重新進入睡眠狀態。
軟重啟,.SOFT_RST (0x06),軟復位命令。不管當時傳感器的工作模式,一旦接收到此命令,傳感器就立即自動復位,內部所有的寄 存器將被重置為默認值后重新進入睡眠狀態,等待接受主機來的命令。
OSR和通道設置.ADC_CVT (010, 3-bit OSR, 2-bit CHNL),這個命令選擇傳感器內部的過采樣率 OSR、傳感信號輸入通道 CHNL 及執行 ADC 的轉換。具體的控制位說 如下:
讀取溫度和壓力值,READ_PT (0x10),溫度數據由 20位 2 的補碼格式組成,單位為攝氏度。溫度的值由 24 位 OUT_T_MSB,OUT_T_CSB OUT_T_LSB 存儲。最高 4 位的數據是無用,而最低有效 20 位代表溫度的值。用戶應當把這 20 位以 2 的補 碼的二進制值轉換成一個整數,然后整數除以 100 獲得最終結果。氣壓數據由 20 位 2 的補碼格式組成,單位為巴。氣壓的值由 24 位 OUT_T_MSB,OUT_T_CSB OUT_T_LSB 存儲。最高 4 位的數據是無用,而最低有效 20 位代表氣壓的值。用戶應當把這 20 位以 2 的補 碼的二進制值轉換成一個整數,然后整數除以 100 獲得最終結果。
讀取溫度和高度值.READ_AT (0x11)溫度數據由 20 位 2 的補碼格式組成,單位為攝氏度。溫度的值由 24 位 OUT_T_MSB,OUT_T_CSB OUT_T_LSB 存儲。最高 4 位的數據是無用,而最低有效 20 位代表溫度的值。用戶應當把這 20 位以 2 的補 碼的二進制值轉換成一個整數,然后整數除以 100 獲得最終結果。高度數據由 20 位 2 的補碼格式組成,單位為米。高度的值由 24 位 OUT_T_MSB,OUT_T_CSB OUT_T_LSB 存儲。最高 4 位的數據是無用,而最低有效 20 位代表高度的值。用戶應當把這 20 位以 2 的補 碼的二進制值轉換成一個整數,然后整數除以 100 獲得最終結果。
讀取高度值READ_A (0x31)高度數據由 20 位 2 的補碼格式組成,單位為米。高度的值由 24 位 OUT_T_MSB,OUT_T_CSB OUT_T_LSB 存儲。最高 4 位的數據是無用,而最低有效 20 位代表高度的值。用戶應當把這 20 位以 2 的補 碼的二進制值轉換成一個整數,然后整數除以 100 獲得最終結果。
讀取溫度值READ_T (0x32)溫度數據由 20 位 2 的補碼格式組成,單位為攝氏度。溫度的值由 24 位 OUT_T_MSB,OUT_T_CSB OUT_T_LSB 存儲。最高 4 位的數據是無用,而最低有效 20 位代表溫度的值。用戶應當把這 20 位以 2 的補 碼的二進制值轉換成一個整數,然后整數除以 100 獲得最終結果。
內部模擬電路.ANA_CAL (0x28)此命令允許用戶在更短的時間內進行調整內部電路。它是專為應用程序的設備需要在快速變化的環境中工 作。在這些環境中,由于溫度和電源電壓可能大幅改變自第一升高序列校準一直執行期間,在可能不熟練電路也 一樣有更好的校準。因此,在這種情況下, 重新校準之前執行任何傳感器轉換電路能給出一個更準確的結果。一 旦設備收到這個命令,它開放度下降的所有電路會結束時進入睡眠狀態。用戶可以簡單地向設備發送此命令之 前發送 ADC_CVT 命令。然而, 環境是穩定的沒有必要使用此命令。READ_REG (0x80+6 位寄存器地址)此命令允許用戶讀取控制寄存器。WRITE_REG (0xC0+6位寄存器地址)此命令允許用戶寫入控制寄存器。
IC接口傳感器的 IC 接口是與官方標準的 IC 協議規范完全兼容。所有的數據發送從 MSB 開始,主機和通 過 I2C 總線的傳感器之間的通信可以通過下面介紹的四種類型進行。
控制寄存器允許用戶設置的各種事件的檢測閾值,配置中斷設置,并啟用/禁用數據補償。建議用戶設置 這些寄存器到所需的值進行轉換或任何其他基于命令的操作之前。下面是一個表的所有控制寄存器。從 0x00 到 0x0a 寄存器是專為用戶設置的參數(偏移和閥值)壓力(或高度)和溫度的事件檢測。 從 0x0b 到 0x0d 寄存器用于中斷控制。注冊為 0x0e 開關傳感器輸出補償功能的設備內部專用。
設置高度偏移補償ALT_OFF_LSB, ALT_OFF_MSB - (RW)這兩個寄存器是 16 位的海拔高度偏移值,數據是以 2 的補碼格式,單位是厘米。默認值是 0X00.如果用戶需要使用高度偏移計算功能,需要設置這些寄存器,通常情況下,在世界不同地方當地的海平面平均標準大氣壓力值(Plocal)是不同的。標準值范圍從1000 毫巴至 1026 毫巴,此時用戶通過對這兩個寄存器設置偏移值來滿足要求。具體可以參考有關當地官方的標準。
如果用戶發現 Plocal 值是一個整數,就直接在上面的表中獲得相應的高度偏移值;如果 Plocal 為帶小數的 值,則據上表查看其落在 P1 和 P2 區間(P1 和 P2 小于表中相鄰的兩個壓力值),就可首先獲得相應的高度 偏移值 A1 和 A2,然后使用下列兩公式中任一公式來計算出 Plocal 高度偏移值:
A = A1 + 8.326 x (Plocal – P1), 或者
A = A2 - 8.326 x (P2 – Plocal)
例如,Plocal =1016.4 毫巴,這是落在 1016 毫巴(P1)和 1017 毫巴(P2)區間。查表,A1=22.86 米,A2=31.15 米。因此:
A = 22.86 + 8.326 x (1016.4 – 1016) = 26.19 米, 或者
A = 31.15 - 8.326 x (1017 – 1016.4) = 26.15 米
無論結果是 26.19 米或是 26.15 米結果都是可以接受的,當然原則上可以看 Plocal。更接近 P1 還是 P2而選第一或第二個公式,最后將 A 值乘以 100 將單位變為厘米,轉成 2 的補碼 16 進制格式后寫到寄存器中。這兩個寄存器是壓力或高度的 16 位的上限閾值。當將 int_cfg 寄存器的 pa_mode 位設置為 0,存儲在這些寄存器的值是壓力上限閾值。它的值是一個 16位的 2 的補碼格式,其單位為毫巴。 具體看下表范例。當將int_cfg寄存器中pa_mode位設置為1,存儲在這些寄存器的值是高度上限閾值。它的值是一個16位 的2的補碼格式,其單位是米。范例如下。
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