iic压力传感器 BM1390GLV-Z气压传感器：测量大气压强的电路方案

发布时间：2024-10-06 20:10:17

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。

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PXK系列正压型防爆配电柜（IIB、IIC、DIP）

PXK系列正压型防爆配电柜（IIB、IIC、DIP）

型号含义

适用范围

1. 1区、2区IIA~IIC类爆炸性气体环境，或20区、21区、22区可燃性粉尘场所；

2. 用于安装各种非防爆检测仪表、分析仪表、显示仪表、电器元件的箱柜；

3. 用于化工、炼油、医药、储存、纺织、印染、石油开采、海洋石油平台、油轮、军工等危险场所；

4. 根据国家标准GB3836.5《爆炸性环境用防爆电气设备正压型电气设备"P"》设计制造、检验。

产品特色

1、防爆控制箱内的智能控制系与压力控制系统匹配将洁净的完全的压缩空气引入正压腔，使正压腔内

形成微正压，阻止外界危险气体、粉尘的进入，达到防爆的目的.

2、该产品具有智能集中控制、液晶文字显示、自动换气、延时自动供电、失压补气、故障报警及危险时自动切断电源等功能。

订货须知

1. 订货时按型号含义请提供详细的产品型号。

2. 用户应提供电器系统图、控制原题，内装元件品牌及产品的面板元件布置图、进出电缆大小、数量等。

技术参数

1. 执行标准：GB3836.1-2000、GB3836.2-2000. GB3836.3-2000. GB3836.4-2000. GB3836.5-2004 ;

2. 防爆标志：Expxde [ib] ibIICT6 ;

3. 工作电压:AC220V;

4. 高集成度一体化设计，采用新型搞干扰CPU作为核心元件，配合独立的隔离电源，使系统更为稳定、可

靠，独特的控制阀技术，提供精准的控制能力；

5. 易于使用，小巧精致的液晶彩屏，实时显示内部参数，操作简便而高效，整体体积非常小巧；

6. 全自动给压与卸压，精度:< 2Pa;

7. 工作压力值:80Pa<P<400Pa,极限卸压值：2000Pa ;

8. 报警器工作值：小于80Pa或者大于400Pa

9. 报警时长：1分钟，间隔6秒

10. 备用触点：60~600Pa之间，备用触点断开，否则闭合

11. 给柜体送气体为惰性气体或是洁净的空气或者是氮气均可；

12. 防护等级为IP65（部分为IP54）.

系统工作原理

工作程序流程图

本系统专用于正压电气柜自身的工作状态监测并控制,系统通过高精度的压力传感器实时检测正压柜内的压力变化，当系统压力低于最低值时，系统能够自动补压，当压力达到正常压力时停止补压，压力达到极限值时，能够自动泄压。压力无论高于或者低于正常压力范围时，都能够产生声光报警。设置为自动工作模式后，本系统不再需要人为干预。

PXK型系列正压柜功能说明

1. 产品设置换气连锁，产品投运前，只有经过主盘内腔换气，并达到规定的时间按和换气量后，确保主盘内部吹除了易燃易爆气体，副盘才能受电，并开始检测主腔气压，确保产品投运时，电器元件已被洁净人质有效隔离。

2. 只有主盘内腔气压满足规定的气压要求时，副盘内电源自动切换系统才会向主腔送电.

主盘内腔工作气压为80Pa《P《400Pa;当气压低于80Pa时，自控系统自动关闭逬气或开启排气阀，自动调整内部气压，保证产品不受高气压冲击而变形损坏。当气压低于80Pa时，自控系统自动报警（声光），并开启进气，自动调整内部补气，补气成功时，自动恢复正常，不成功并内部气压降到600Pa时，必要时可设置系统自动断电.

3. 副盘自控系统为不间断连续监控，并显示主盘内腔压力参数.

4. 正压通风型为不间断连续供风.下压腔内电器元件的工作热量可随时带走，具有良好的散热功能。内部可装检测仪表、分析仪表、显示仪表、低压电器、变频器、软起动器、计算机待，整合产品可作为设备起动、控制、中央信号处理及控制系统。

5. 正压补偿型为间断型供气,下压腔具有良好的保压密封性能。

6. 同型号产品可多台并联运行.

7. 用户提供气源时，须配务洁净或惰性气体气源，一般情况下，用户现场的仪表气源可满足要求.气源压力为0.2-0.8 MPa或0.2~0.5MPa （根据主腔容积大小确定）

8. 产品适用电源系统为交流三相四线380/220V系统及所有弱电系统，不和合用于高压系统.

Pz型系列正压柜

为专用于2区而设计的一种正压防爆柜，Pz系列和Px系列相比，省略了检查换气时间的安全装置，仅标志换气的时间，由用户在主腔通电前按要求进行；另外，当内部气压低于80Pa时，自控系统自动报警（声光），并开启进气,自动调整内部补气,补气成功时，自动恢复正常，不成功并内部气压降到80Pa时，系统不自动断路，继续报警。

琴式产品说明

1. 琴式产品正压腔内装元件主要以现场控制元件、分析仪表、集中控制、信号联络为主，实现现场连续操作、监控。

2. 可根据用户加装电脑；

3. 可按用户要求进行特殊设计。

柜式产品说明

1. 柜式产品正压内腔容积大内装元件数量多，适合大型设备（大电源）的启动、控制、尤其是变频高速、软起动

等，也适合集中控制、式艺控制、仪表分析、信号集中处理系统；

2. 用户根据内装电器元件的数量,选择适合的柜式尺寸（Gl、G2、G3）,并可根据下表提供的"主腔操作

面板有效尺寸"设计面板元件不知图，供我公司参考；

3. 可按用户要求进行特殊设计；

4. 专利产品，仿冒必究。

柜式产品相关尺寸

正压柜配电柜典型外形示意图