Freescale MPX4115A

Конечно, вот подробное описание датчика абсолютного давления Freescale (ныне NXP) MPX4115A.

Описание

Freescale MPX4115A — это монолитный кремниевый датчик абсолютного давления, предназначенный для широкого спектра применений, но наиболее известный своим использованием в системах измерения атмосферного давления (BARO) в автомобильной промышленности, в частности, в датчиках массового расхода воздуха (ДМРВ/MAF) и системах управления двигателем (ЭБУ). Он преобразует механическое давление (от 15 кПа до 115 кПа) в аналоговый выходной сигнал напряжения.

Ключевая особенность — встроенная температурная компенсация и калибровка с использованием тонкопленочной металлизации, что обеспечивает высокую точность и стабильность в широком температурном диапазоне, характерном для подкапотного пространства.

Основные области применения:

• Автомобильная электроника (датчики барометрического давления для ЭБУ двигателя)
• Контроль атмосферного давления в метеостанциях
• Системы контроля и регулирования давления
• Медицинское оборудование (аппараты ИВЛ)
• Высотомеры

Технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечания | | :--- | :--- | :--- | | Тип давления | Абсолютное | Измеряется относительно вакуума | | Диапазон измерений | 15 – 115 кПа | ≈ 0.15 – 1.13 атм., что покрывает весь диапазон атмосферного давления от высот ~9000 м до уровня моря и ниже. | | Рабочее напряжение (Vs) | 4.85 – 5.35 В | Номинальное 5.0 В | | Выходной сигнал | Аналоговый, линейно зависящий от давления | | | Напряжение питания (Vs) | 5.0 В (тип.) | | | Выходное напряжение (при Vs=5.0 В) | Vout = Vs * (P * 0.009 - 0.095) ± погрешность
P в кПа
• При 20 кПа: ~0.3 В
• При 50 кПа: ~1.3 В
• При 100 кПа: ~4.0 В | Формула из даташита. Выход линейно зависит от давления. | | Точность (при 25°C) | ±1.5% от полного диапазона (FS) | Макс. погрешность включает нелинейность, гистерезис и повторяемость. | | Чувствительность | 54 мВ/кПа (тип.) | | | Температурный диапазон | -40°C … +125°C | Полный рабочий диапазон для автомобильных применений. | | Температурная компенсация | Встроенная, от 0°C до +85°C | Компенсирует смещение нуля и изменение чувствительности. | | Время отклика | < 1.0 мс | | | Долговременная стабильность | ±0.5% FS (тип.) | | | Корпус | P-DIP (6-pin) или SIP | Имеет встроенный порт для подключения шланга/атмосферы. |

Парт-номера (Part Numbers)

Модель может иметь различные суффиксы, обозначающие тип корпуса и уровень калибровки.

• MPX4115A — базовая модель (обычно в корпусе P-DIP).
• MPX4115AP — корпус P-DIP (с трубкой).
• MPX4115AS — корпус SIP (Single In-line Package).
• MPX4115ASX — вариант в корпусе SIP, может отличаться упаковкой (на ленте и т.д.).

Важно: Буква "A" в середине названия (4115A) критична. Она обозначает диапазон давления (115 кПа). Существуют аналогичные датчики с другими буквами (например, MPX4100A на 100 кПа), но с иными характеристиками выхода.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и аналоги от NXP (преемник Freescale):

• MPX4100A / MPX4100AP — Датчик на 100 кПа (атмосферное давление на уровне моря). Наиболее распространенный аналог по корпусу и характеристикам, но с другим выходным масштабом. Внимание: Формула выходного напряжения иная (Vout = Vs * (P * 0.01 - 0.09)). Прямая замена возможна только с перенастройкой программного обеспечения ЭБУ.
• MPX4250A / MPX4250AP — Датчик на 250 кПа (для измерения давления наддува, MAP-сенсоры). Другой диапазон и выходная характеристика.
• MPX5700AP — Датчик на 700 кПа. Более прочный корпус, для высоких давлений.

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

• Bosch 0 281 002 835 — Широко распространенный датчик в автомобилях VAG, BMW. Выполняет ту же функцию (BARO), часто имеет схожий 6-пиновый корпус, но электрические характеристики могут отличаться.
• Sensata (бывш. Honeywell) ABP系列 — Серия аналоговых датчиков абсолютного давления.
• Infineon KP235 / KP275 — Кремниевые датчики давления для автомобилей.
• STMicroelectronics LPS22HB / LPS25HB — Цифровые датчики (I2C/SPI), более современное решение, но в другом форм-факторе.

3. Важные замечания по совместимости:

• Не все датчики давления взаимозаменяемы! Перед заменой необходимо сверять:
  1. Распиновку (pinout).
  2. Диапазон измеряемого давления.
  3. Выходную характеристику (формулу или вольт-давность при 5В).
  4. Наличие встроенной температурной компенсации.
• MPX4115A и MPX4100A часто путают. Они механически взаимозаменяемы (одинаковый корпус), но имеют разную калибровку. Замена одного на другой без корректировки программы приведет к неправильным показаниям.
• В автомобильных ЭБУ датчик часто является необслуживаемым компонентом и при выходе из строя меняется весь блок ДМРВ или датчик в сборе.

Вывод: MPX4115A — надежный, проверенный временем аналоговый датчик с отличной автомобильной квалификацией. При поиске замены или аналога в первую очередь следует рассматривать линейку MPX41xxA от NXP, обращая пристальное внимание на букву, обозначающую диапазон давления.