MS5541C壓力傳感器應(yīng)用說(shuō)明

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】MS5541C壓力傳感器事業(yè)部，張工。

應(yīng)用信息

綜述

將壓力傳感元件和數(shù)字電路整合在一起的優(yōu)點(diǎn)是可以省去外部電路和元件，并可以降低功耗。MS5541C主要應(yīng)用是需要電池供電的手持設(shè)備，但它的精度和分辨率也同樣適用于工業(yè)和汽車方面的。可通過軟件二次補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)使得產(chǎn)品適用于客戶的特殊用途。MS5541C和多種控制器之間的通訊可由非常容易使用的3線串行接口實(shí)現(xiàn)。可以自由選擇使用何種微處理器，并且沒有要求使用特定的標(biāo)準(zhǔn)接口，這一點(diǎn)對(duì)使用特殊設(shè)計(jì)4位微處理器的用戶尤為重要。

MS5541是工廠校正過的。校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在產(chǎn)品內(nèi)部的64位PROM內(nèi)。

防潮/防水保護(hù)

硅芯片和邦線都被防腐蝕和防磁的保護(hù)罩保護(hù)起來(lái)。MS5541C由一個(gè)金屬保護(hù)帽和防潮硅膠封裝。即便是在直接和水接觸時(shí)，硅膠的特性也可以保護(hù)傳感器的功能不受影響。這個(gè)特性使得傳感器廣泛應(yīng)用在防水手表和其他需要直接接觸水的應(yīng)用中。無(wú)論如何，使用者應(yīng)該避免傳感器的硅膠表面接觸硬的物質(zhì)，比如說(shuō)鹽粒。在這種情況下最好用清水沖洗。要特別小心不要破壞封膠。損壞的膠會(huì)導(dǎo)致氣體滯留，從而導(dǎo)致傳感器信號(hào)的不穩(wěn)定，尤其是損壞在芯片附近時(shí)。

金屬蓋是由特殊的防腐蝕和防磁不銹鋼制成，以便防止最終產(chǎn)品內(nèi)電池的腐蝕。MS5541C通過ISO6425標(biāo)準(zhǔn)，在鹽水中可以經(jīng)受30bar的壓力。測(cè)試所用的海水的配比是41克海鹽和1升去離子水。對(duì)于在ISO6425中描述的水下應(yīng)用，把用O型圈在金屬帽外面把傳感器密封起來(lái)是十分重要的。鹽水與陶瓷基板的接觸會(huì)永久破壞傳感器。對(duì)于防水手表的應(yīng)用，建議在傳感器背后加一個(gè)穩(wěn)定的機(jī)械支撐，否則過大的壓力有可能將傳感器向后推，甚至把陶瓷基板折彎。

MS5541是工廠校正過的。校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在產(chǎn)品內(nèi)部的64位PROM內(nèi)。

防潮/防水保護(hù)

硅芯片和邦線都被防腐蝕和防磁的保護(hù)罩保護(hù)起來(lái)。MS5541C由一個(gè)金屬保護(hù)帽和防潮硅膠封裝。即便是在直接和水接觸時(shí)，硅膠的特性也可以保護(hù)傳感器的功能不受影響。這個(gè)特性使得傳感器廣泛應(yīng)用在防水手表和其他需要直接接觸水的應(yīng)用中。無(wú)論如何，使用者應(yīng)該避免傳感器的硅膠表面接觸硬的物質(zhì)，比如說(shuō)鹽粒。在這種情況下最好用清水沖洗。要特別小心不要破壞封膠。損壞的膠會(huì)導(dǎo)致氣體滯留，從而導(dǎo)致傳感器信號(hào)的不穩(wěn)定，尤其是損壞在芯片附近時(shí)。

金屬蓋是由特殊的防腐蝕和防磁不銹鋼制成，以便防止最終產(chǎn)品內(nèi)電池的腐蝕。MS5541C通過ISO6425標(biāo)準(zhǔn)，在鹽水中可以經(jīng)受30bar的壓力。測(cè)試所用的海水的配比是41克海鹽和1升去離子水。對(duì)于在ISO6425中描述的水下應(yīng)用，把用O型圈在金屬帽外面把傳感器密封起來(lái)是十分重要的。鹽水與陶瓷基板的接觸會(huì)永久破壞傳感器。對(duì)于防水手表的應(yīng)用，建議在傳感器背后加一個(gè)穩(wěn)定的機(jī)械支撐，否則過大的壓力有可能將傳感器向后推，甚至把陶瓷基板折彎。

光敏感

MS5541CMS5541C表面的白膠保護(hù)其不受光照影響。然而，光源仍有可能輕微影響傳感器，特別是紅外光源。這是由于硅的強(qiáng)烈光效應(yīng)造成的。該影響是可逆的，不會(huì)損壞傳感器，但用戶在其最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)注意傳感器不能在使用過程中直接暴露在光線里。比如說(shuō)把傳感器設(shè)計(jì)在一個(gè)帶有光不能通過的小孔的機(jī)械結(jié)構(gòu)里。

與PCB連接

MS5541C傳感器的結(jié)構(gòu)允許使用柔性PCB。這對(duì)于手表和其他特別應(yīng)用是很重要的，并且可以減少傳感器上的機(jī)械應(yīng)力。對(duì)于會(huì)受機(jī)械沖擊的應(yīng)用，在MS5541C陶瓷基板的邊緣加膠以增強(qiáng)焊接點(diǎn)的機(jī)械可靠性。

去耦電容

把傳感器連接到電源時(shí)要格外小心。必須外接一個(gè)47 鉭電容，并盡量靠近MS5561的VDD引腳。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，這個(gè)鉭電容起到穩(wěn)壓的作用，因而提高精度。

應(yīng)用示例：MS5541作為潛水表

MS5541C的電路可以與微控器連接做潛水手表。專為電壓為3V的低壓供電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，特別是電池供電的設(shè)備。MS5541C是低功耗應(yīng)用的最佳選擇，因?yàn)閮?nèi)置的AD轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘（MCLK）的頻率為32.768 kHz，是大部分手表都會(huì)使用的標(biāo)準(zhǔn)頻率。對(duì)于高度計(jì)的應(yīng)用，我們可以提供一個(gè)基于線性插補(bǔ)法的簡(jiǎn)單公式換算高度，換算精度取決于插補(bǔ)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

產(chǎn)品外形：

組裝

機(jī)械應(yīng)力

建議避免傳感器連接的PCB板上的機(jī)械應(yīng)力。PCB的厚度不應(yīng)小于1.6mm。厚一些的PCB更硬，對(duì)焊點(diǎn)產(chǎn)生較小的應(yīng)力。對(duì)于不可避免機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用（比如外殼的超聲焊接，或手表中必須使用很薄的PCB），請(qǐng)用低應(yīng)力環(huán)氧樹脂（例如Hysol FP-4401）將傳感器固定。

MOUNTING 焊接

MS5541可以使用真空吸筆自動(dòng)裝配。真空不會(huì)損壞傳感器。由于裝配強(qiáng)度不大，不會(huì)產(chǎn)生壓力磁滯效應(yīng)。必須注意不能在裝配過程中接觸保護(hù)膠。確保所有的焊盤都牢固地焊接。PEN和PV引腳應(yīng)該保持開路或連接到VDD. 切勿將PEN和PV引腳接地（GND）!

用O型圈密封：對(duì)于例如潛水表之類的應(yīng)用，電子的部分必須受到保護(hù)，不直接接觸水或潮氣。MS5541C的結(jié)構(gòu)適合用O型圈密封。MS5541C的保護(hù)帽由拋光表面的防腐蝕不銹鋼制成。除此之外，MS5541C的芯片和邦線由硅膠保護(hù)起來(lái)。O型圈應(yīng)該套在金屬帽的外面。這種方法可以避免機(jī)械應(yīng)力，因?yàn)閭鞲衅骺梢钥v向移動(dòng)。

清潔：MS5541C的生產(chǎn)過程在凈化環(huán)境進(jìn)行。所有產(chǎn)品在出廠前都經(jīng)過同次性和硅膠潔凈度檢驗(yàn)。推薦在10000級(jí)或更潔凈的環(huán)境下組裝。如果無(wú)法達(dá)到該條件，切勿在裝配過程中打開傳感器，以防進(jìn)入灰塵。建議使用無(wú)需清潔的焊錫，因?yàn)榍鍧峆CB有可能損壞傳感器。

ESD靜電保護(hù)：所有電觸點(diǎn)的靜電防護(hù)等級(jí)都達(dá)到4 kV HBM（人體模式）。因此在處理和裝配傳感器的過程中設(shè)備和操作人員都應(yīng)該正確的接地。MS5541C運(yùn)輸包裝為防靜電盒。在傳感器裝配過程中，所有的生產(chǎn)運(yùn)輸或測(cè)試用包裝必須為同等級(jí)的防靜電材料。

儲(chǔ)存環(huán)境：-40 ~ +85℃，干燥，非腐蝕的環(huán)境中