Freescale MPXV5004DP

Freescale (NXP) MPXV5004DP — датчик дифференциального давления с интегрированной температурной компенсацией и калибровкой, выполненный по технологии Micro-machined (MEMS). Предназначен для измерения малых перепадов давления в неагрессивных газовых средах.

Основное описание и применение

Датчик MPXV5004DP представляет собой монолитный кремниевый датчик, где на одном кристалле интегрированы чувствительный пьезорезистивный элемент и схема обработки сигнала (усилитель, температурная компенсация, калибровка). Он выдает аналоговое напряжение, пропорциональное приложенному дифференциальному давлению.

Типичные области применения:

• Контроль систем вентиляции и кондиционирования (HVAC)
• Измерение скорости/расхода воздуха (в сочетании с трубками Пито, диафрагмами)
• Мониторинг фильтров (засорение по перепаду давления)
• Медицинское оборудование (респираторы, диагностика)
• Бытовая техника и промышленная автоматика

Ключевая особенность MPXV5004DP:

• Дифференциальное измерение: Давление прикладывается к двум портам (P1 и P2). Выходное напряжение зависит от разницы P1 - P2.
• Корпус DP (Dual Port): Имеет два отдельных штуцера для подключения трубок, что удобно для измерения перепада в двух точках системы.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечания | | :--- | :--- | :--- | | Диапазон измеряемого давления | 0...4 кПа | 0...0.58 psi, ~0...400 мм вод. ст. | | Тип давления | Дифференциальное (Differential) | P1 - P2 | | Напряжение питания (Vs) | 5.0 В ±0.2 В постоянного тока | | | Выходной сигнал | Аналоговый, 0.2...4.7 В | Аналоговый, линейный относительно давления | | Напряжение смещения (при P=0) | 0.2 В (тип.) | Voff = 0.2V ± 0.05V | | Чувствительность (ΔV/ΔP) | 1.125 В/кПа (тип.) | 4.5В / 4кПа | | Точность (в пределах 0...85°C) | ±2.5% от полной шкалы (FS) | Макс. ±100 Па (±1.6% FS при 25°C) | | Время отклика | ≤ 1.0 мс | | | Рабочая температура | -40°C ... +125°C | | | Температура хранения | -50°C ... +150°C | | | Защита от переполюсовки | Да (до 16 В) | | | Защита от перегрузки по давлению | До 40 кПа (в обе стороны) | Без повреждения | | Разрыв/отказ датчика | Выходное напряжение стремится к 0 В | В случае повреждения чувствительного элемента | | Материал корпуса | Полифениленсульфид (PPS) | | | Материал портов | Тот же PPS | Для совместимости с воздухом и неагрессивными газами | | Вес | ~ 8 грамм | |

Распиновка (6-пиновый корпус SIP)

1. Vout (Pin 1) — Выходное напряжение.
2. GND (Pin 2) — Земля (общий провод).
3. Vs (Pin 3) — Напряжение питания (+5V).
4. P1 — Порт давления 1 (физический штуцер).
5. P2 — Порт давления 2 (физический штуцер).
6. NC (Pins 4, 5, 6) — Не подключены (No Connect).

Парт-номера и совместимые модели

Прямые аналоги и парт-номера в серии MPXV5004:

• MPXV5004GC6U — Аналогичный датчик в корпусе для поверхностного монтажа (SMD). Электрически и по характеристикам идентичен DP-версии, но имеет порты в виде отверстий на нижней стороне корпуса.
• MPXV5004GP — Версия с одним портом (Gage Pressure), где давление измеряется относительно атмосферного (второй порт внутри соединен с атмосферой).
• MPXV5004GVP — Версия с одним портом и вертикальными штуцерами.

Совместимые / Аналогичные модели с другими диапазонами давления от NXP (Freescale):

• MPXV5010DP/GP — Диапазон 0...10 кПа. Выход: 0.2...4.7В. Чувствительность ~0.45 В/кПа.
• MPXV7002DP/GP — Диапазон ±2 кПа. Биполярный выход (2.5В при 0 кПа, ~0.5 В/кПа). Измеряет разряжение и избыточное давление.
• MPXV5050DP/GP — Диапазон 0...50 кПа. Выход: 0.2...4.7В. Чувствительность ~0.09 В/кПа.
• MPXV4115V — Абсолютное давление 15...115 кПа (для измерения барометрического давления).

Аналоги от других производителей (требуется проверка распиновки и характеристик):

• Honeywell ASDX, SSC серии — Датчики давления с аналоговым выходом.
• Sensirion SDPxx серия — Датчики дифференциального давления с цифровым (I2C) и аналоговым выходом, отличаются высокой точностью.
• Omron D6F серия — Датчики потока/перепада давления.
• Bosch BMP серия (например, BMP390) — Датчики абсолютного давления, не являются прямыми аналогами по функционалу.

Важные замечания при использовании

1. Чувствительность к влаге: Датчик не предназначен для работы с конденсированной водой или агрессивными газами. Для влажных сред требуется установка гидрофобного фильтра или мембраны.
2. Подключение: При подключении трубок к портам P1 и P2 необходимо соблюдать осторожность, чтобы не создать чрезмерную механическую нагрузку на корпус.
3. Фильтрация питания: Рекомендуется использовать байпасный конденсатор (0.1 мкФ) вблизи выводов питания для снижения шума.
4. АЦП: Для оцифровки сигнала с высокой точностью рекомендуется использовать АЦП с разрешением не менее 12 бит.

Датчик MPXV5004DP является надежным и популярным решением для задач измерения малых перепадов давления, сочетая в себе хорошую точность, удобный интерфейс и доступную цену.