Freescale MPX2100D

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для датчика давления Freescale (ныне NXP Semiconductors) MPX2100D.

Описание

MPX2100D — это монолитный кремниевый пьезорезистивный датчик дифференциального давления, предназначенный для измерений в широком диапазоне, особенно там, где требуется высокая точность и устойчивость к перегрузкам.

• Тип: Дифференциальный. Имеет два порта для давления (P1 и P2). Выходной сигнал пропорционален разности давлений между этими портами.
• Принцип действия: Использует пьезорезистивный мост Уитстона, созданный на кремниевой мембране. Приложение давления вызывает изменение сопротивления, которое преобразуется в изменение выходного напряжения.
• Конструкция: Монолитный кремниевый чувствительный элемент с встроенной температурной компенсацией (калибровка по напряжению смещения и чувствительности) и лазерной подгонкой резисторов. Чувствительный элемент помещен в прочный пластиковый корпус (серия 867) с силиконовым гелем для защиты от агрессивных сред. Стандартные порты — резьбовые штуцеры типа "барб" для шлангов.
• Ключевые особенности: Высокая точность, линейность, отличная долговременная стабильность и очень высокая стойкость к перегрузкам (способен выдерживать давление до 300 кПа с одной или обеих сторон без повреждения).
• Основное применение: Системы контроля и управления в промышленной автоматике, HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование), медицинское оборудование (респираторы, мониторы), измерение расхода воздуха/жидкостей, контроль давления в двигателях.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечания | | :--- | :--- | :--- | | Диапазон измеряемого давления | 0 ... 100 кПа | 0 ... ~14.5 psi (фунт-сила на кв. дюйм) | | Тип давления | Дифференциальное (D) | | | Напряжение питания (Vs) | 10 В пост. тока (типовое) | Допустимый диапазон: 6 В до 16 В | | Выходное напряжение (полная шкала) | 40 мВ ±1.5 мВ (типовое, при Vs=10В) | Vout = S * (P1 - P2), где S ~ 0.4 мВ/кПа | | Чувствительность (S) | 0.4 мВ/кПа | | | Нулевое смещение (при P=0) | ±0.1 мВ (макс.) | При Vs=10В и 25°C | | Линейность | ±0.25% FSS (макс.) | FSS = Full Scale Span (полный диапазон шкалы) | | Гистерезис | ±0.1% FSS (макс.) | | | Температурная компенсация | Встроенная, в диапазоне 0°C ... +85°C | Компенсируются смещение и чувствительность | | Температурный диапазон | -40°C ... +125°C | | | Стойкость к перегрузке | 300 кПа (макс.) с одной или обеих сторон | Без потери характеристик | | Разрушающее давление | 1000 кПа (мин.) | | | Ток потребления | 6 мА (типовой, при Vs=10В) | | | Время отклика | < 1.0 мс | | | Корпус | Пластиковый (867D), неполяризованный | |

Парт-номера и варианты в семействе

MPX2100 является частью большого семейства. Буквенный суффикс указывает на тип давления и вариант корпуса/выхода.

• MPX2100D – Базовая модель, дифференциальное давление, 2 порта (P1, P2), аналоговый выход.
• MPX2100DP – То же, что и D, но в корпусе для монтажа на печатную плату (с плоскими выводами).
• MPX2100GP – Манометрическое давление (Gauge). Давление измеряется относительно атмосферного (второй порт вакуумирован и запаян).
• MPX2100AP – Абсолютное давление (Absolute). Давление измеряется относительно вакуума (второй порт вакуумирован и запаян).

Важно: Суффиксы P (как в DP, GP, AP) обычно обозначают корпус для монтажа на плату. Модель без "P" (MPX2100D) имеет штуцеры-барбы.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги от NXP (Freescale) в других диапазонах:

Семейство построено по единому принципу, где число в названии указывает на диапазон давления в кПа.

• MPX2050D – Диапазон 50 кПа. Чувствительность ~0.8 мВ/кПа.
• MPX2200D – Диапазон 200 кПа. Чувствительность ~0.2 мВ/кПа.
• MPX4100A/4115A – Абсолютное давление, диапазон 15-115 кПа, с встроенным усилителем и температурной компенсацией, выход 0.2-4.8В. Популярны для барометрических измерений.
• MPX5700AP – Абсолютное давление, диапазон до 700 кПа, с встроенным усилителем (выход ~0.2-4.7В).

2. Аналоги от других производителей (функционально совместимые, но требуют проверки распиновки и характеристик):

• Honeywell ASDX серии (например, ASDXRRX100PDAA5) – Датчики с аналоговым выходом.
• Sensirion SDP800 серии – Дифференциальные датчики с цифровым (I2C) и аналоговым выходом.
• Omron D6F-P серии – Датчики массового расхода/перепада давления.
• Bosch BMP280/BMP580 – Цифровые датчики абсолютного давления (преимущественно для барометрических задач).
• TE Connectivity (Measurement Specialties) MS4525DO – Датчики дифференциального давления с цифровым (SPI) выходом.

3. Важные замечания по совместимости:

• Электрическая совместимость: MPX2100D — пассивный мост, требующий внешнего источника питания и схемы усиления (обычно на инструментальном усилителе, например, AD623, INA125). Многие современные аналоги имеют встроенный усилитель и выдают сигнал 0.5-4.5В, что упрощает подключение к АЦП микроконтроллера.
• Механическая совместимость: При замене необходимо учитывать тип корпуса, расположение и тип портов (барб, резьба).
• Распиновка: Стандартная для 6-выводного корпуса серии 867: Выводы 1 и 3 — питание (Vs и GND), выводы 2 и 4 — выход сигнала (Vout+ и Vout-), выводы 5 и 6 не используются (или могут быть соединены с корпусом).

Рекомендация: При выборе аналога или замене всегда сверяйтесь с актуальными даташитами, обращая особое внимание на диапазон давления, тип выхода (аналоговый/цифровой), напряжение питания, характер выходного сигнала и механический интерфейс.