1390传感器 BM1390GLV-Z气压传感器：测量大气压强的电路方案

发布时间：2024-10-09 08:10:58

BM1390GLV-Z气压传感器：测量大气压强的电路方案

大气压强，如何测量？

假如你是这个项目开发的负责人，作为研发工程师的你，心里有没有好的电路方案呢？也许有小伙伴们说，这还不简单吗？

测量大气压强，不就是用一个压强传感器吗？再加上一个模拟量的ADC采集电路，送入到MCU单片机进行计算，结果不就出来了吗？

芯片哥承认，这是对的。只是这些都是理论值，与实际的项目开发还存在很遥远的一段距离。

首先，压强传感器的型号那么多，如何确定适合自己项目的具体型号呢？

其次，测量压强的温度补偿，如何去校准？

别的不说，就一个校准的开发工作量，就够工程师受的了。冬天的温度，你要校准；夏天的温度，你要校准；室内的温度，你要校准；室外的温度，同样也需要校准。

这些不同温度的环境，气压传感器它测量出来的气压值与实际值，它们的偏差如何去弥补？

01 BM1390GLV-Z气压传感器

可能有小伙们会有疑问，测量大气压强，怎么还需要考虑温度啊？

这是肯定需要的啊，我们在中学阶段就知道，一个关于气体压强的恒等式

PV = nRT

P是气体压强，V是气体的体积，n是气体分子的数量，R是一个常数，T是气体环境的温度。

从这个式子，可以看到，相同的环境下，气体的压强是与温度成正比的，温度越高，气压越强。

比如，工程师可以用气压传感器，测量汽车轮胎的胎压，在夏天的时候，明显压强就会高出冬天的很多。

回到正题，BM1390GLV-Z气压传感器，就是Rohm罗姆的一个具有温度补偿功能的数字接口传感器。

BM1390GLV-Z气压传感器---Rohm罗姆

它能测量气压的范围在300hPa ~ 1300hPa。这个气压是什么概念呢？

举个例子，我们的标准大气压大概是1000hPa，也就是说BM1390GLV-Z气压传感器能测量的压强，大概是1.3个标准大气压。同时，低压，它也能测量。

至于测量的精度，可以控制在±0.06hPa左右。

气压传感器的原理

就BM1390GLV-Z气压传感器而言，它的测量原理是用一个硅膜（受压敏感元件）再加上一个电阻桥

气压传感器原理

不同的压强，作用在硅膜上，会产生不同的压力。这些压力会作用在电阻桥上，使得电阻桥的阻值发生了变化，通过电路检测出这些变化的阻值，就能测量出相应的大气压强了。

这就是气压传感器的测量原理。

细心的小伙伴，应该有留意到，气压传感器的图片（第一张），它的左上角有一个小孔。这个小孔就是让外界的气体进入传感器内部的，从而实现气体压强的测量。

气压传感器的电路

具体该怎么应用这个罗姆Rohm的气压传感器呢？尤其是工程师希望知道的应用电路。

BM1390GLV-Z气压传感器电路

传感器，它只有10个引脚，其中3个是电源相关的引脚，4个是NC引脚，另外3个是测量结果的输出引脚。

其中有IIC通信，一个是SDA，一个是SCL。工程师可以通过IIC通信读取传感器测量的气压值。

DRI是传感器的中断输出引脚功能。

BM1390GLV-Z气压传感器内部电路

从它的内部电路，也可以看出，传感器内部包含了一个温度传感器采集功能，自身具备了测量过程中的温度补偿功能，可以省去了工程师的开发工作量。

测量结果寄存器值

至于测量的结果，工程师按照IIC通信的协议，读取传感器内部的相应寄存器，只需少量的软件代码开发工作量，就能完成。

请持续关注【芯片哥】，后面会定期更新有关于电子元器件和芯片，包括一些电子产品项目开发案例的相关内容。

ROHM开发出防水等级达IPX8小型高精度气压传感器IC“BM1390GLV”

～非常适用于白色家电和工业设备等对防水性能有要求的应用～

全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)面向白色家电、工业设备和小型物联网设备,开发出防水等级达IPX8*1的小型高精度气压传感器 IC“BM1390GLV(-Z)”。

在智能手机和可穿戴式设备等应用中,气压传感器已被广泛用于获取室内导航和活动追踪器的高度差数据。近年来,随着其应用范围的扩大,对于防水性能优异、体积更小、更能抵抗外部变化影响的气压传感器的需求越来越大。在这种背景下,ROHM新开发出一款小型气压传感器,该产品具有IPX8等级的防水性能,并且具有很强的抗温度变化和应力的能力。

新产品通过将多年积累的MEMS*2和控制电路技术与ROHM自有的防水技术相结合,虽然封装尺寸仅为2.0mm×2.0mm×1.0mm,却达到了IPX8等级的防水性能。此外,还利用ROHM自有的温度校准功能实现了出色的温度特性。不仅如此,通过采用陶瓷封装,还抑制了在电路板上安装时应力引起的特性波动。这些特点使其即使在以往产品难以满足防水性能要求的应用中,以及在温度变化大的环境中,也可以实现高精度的气压检测。

新产品于2021年8月份开始投入量产(样品价格700日元/个,不含税)。前期工序的生产基地为ROHM总部工厂(日本京都市),后期工序的生产基地为ROHM Electronics Philippines, Inc.(菲律宾)。此外,新产品和评估板“BM1390GLV-EVK-001”已于2021年6月起通过电商平台Ameya360、Sekorm、Right IC和Oneyac开始网售。

今后,ROHM会继续开发高精度和高可靠性的传感器产品。