Барометрический сенсор давления – в Вашем смартфоне
20.02.2017499

Немецкий концерн Infineon продолжает развивать среду разработки приложений для цифрового барометрического датчика атмосферного давления DPS310. Сенсор со сверхнизким энергопотреблением и высокой точностью измерений давления и температуры открывает новые перспективы для разработчиков портативных устройств.

dps310-new-pressure-sensorРазрешающая способность DPS310 достигает ± 0,005 гПа по давлению и ± 0,5 °C по температуре, что позволяет создавать потребительские приборы с высокой точностью измерений. При этом компонент размерами всего 2 х 2,5 х 1 мм потребляет менее 1,7 мкА (питающее напряжение 1,2 – 3,6 В) в рабочем режиме и до 0,5 мкА в режиме ожидания. Такие характеристики делают DPS310 идеальным выбором для применения в портативных усройствах с батарейным питанием.

Кроме того, весьма привлекательным для потребителей нового компонента является среда оценки и разработки (evaluation environment), которую предлагает разработчик.

Впрочем, назвать сенсор DPS310 новым продуктом было бы не совсем корректно. Компонент был анонсирован компанией Infineon еще в феврале 2015 года, весной того же года начались отгрузки инженерных образцов, а осенью – поставки первых промышленных партий.

Разработчик не остановился на достигнутом, продолжая развивать удачный продукт. В 2016 году потребителям были предложены интерфейсные платы: беспроводной нанохаб EVAL SHNBV01 с соединением к смартфону либо компьютеру посредством Bluetooth®, интерфейсные платы для пользовательских приложений EVAL SHSBV01-I2C и EVAL SHSBV01-SPI с шинными интерфейсами I²C и SPI (поддерживают до 4 датчиков), а также беспроводной хаб 2.0 KIT DPS310 2G SHV02 с микроконтроллером XMC4500, интерфейсами USB, Bluetooth®, I²C, SPI и контроллером батарейного питания LiPo. Для ускорения разработки пользовательской электроники Infineon разработал специализированное ПО SES2G (Sensor Evaluation software) и бесплатное приложение для смартфонов Infineon Pressure Sensor  Android Ap. На состоявшейся прошлой осенью в Мюнхене выставке electronica-2016 платформа DPS310 стала одной из заметных экспозиций корпоративного стенда Infineon.

Типовые приложения, в которых используются сенсоры DPS310, включают высотомеры, портативные метеостанции, в т.ч. для локального метеопрогноза, носимые медицинские и и фитнес-мониторы, средства навигации, как вне, так и внутри помещений, системы стабилизации и контроля полета беспилотных летательных аппаратов и другие.

Чувствительный элемент DPS310 использует емкостном принцип измерения,  который гарантирует высокую точность при изменениях температуры в широких пределах. Внутренний сигнальный процессор преобразует выходной сигнал от сенсоров давления и температуры в цифровой код с разрядностью до 24 бит. Каждая микросхема DP310 индивидуально калибруется, и персональные коэффициенты, рассчитанные в ходе этого процесса, сохраняются в энергонезависимой памяти. Калибровочные данные используются в приложении для преобразования результатов измерений в значения температуры и давления с высокой точностью.

Буфер выходных данных FIFO может хранить до 32 результатов измерений, что позволяет понизить скорость опроса датчика хост-процессором. Результаты измерения и калибровочные коэффициенты доступны через последовательный интерфейс I²C или SPI. Работу датчика можно контролировать через биты состояния или использовать сигнал прерывания, который может выдаваться на линию SDO.

Основные характеристики DPSЗ10:

  • Рабочий диапазон: 300 – 1200 гПа, -40 – 85 °C
  • Точность измерения давления: ± 0,005 гПа (или ± 0,05 м) (режим высокой точности)
  • Относительная погрешность: ± 0,06 гПа (или ± 0,5 м)
  • Абсолютная погрешность: ± 1 гПа (или ± 8 м)
  • Точность измерения температуры: ± 0,5 ° C
  • Температурная чувствительность по измерению давления: 0.5Pa / K
  • Время измерения: типичное значение 27,6 мс для стандартного режима (16x), минимальное значение 3.6 мс для режима низкой точности
  • Среднее потребление тока: 1,7 мкА для измерения давления, 1.5 мкА для измерения температуры (@ частота дискретизации 1 Гц), 0,5 мкА в режиме ожидания
  • Напряжение питания: VDD: 1,7 – 3,6 В, VDDIO: 1,2 – 3,6 В
  • Режимы работы: командный (ручной), воновый (автоматический), режим ожидания
  • Калибровка: индивидуально калибруется с сохранением коэффициентов для коррекции измерений
  • FIFO: сохраняет до 32 измерений давления или температуры
  • Интерфейс: I²C и SPI (оба с возможностью прерывания)
  • Корпус: 8-контактный разъем LGA, 2,0 мм х 2,5 мм х 1,0 мм.

vd-mais-professional-distributorЗа консультациями по поставкам электронных компонентов обращайтесь в отдел электронных компонентов Научно-производственной фирмы VD MAIS — профессионального поставщика инновационных решений для высокотехнологичных отраслей промышленности Украины.