STMicroelectronics: LPS331AP — новый микроэлектромеханический (MEMS) датчик абсолютного давления / барометр с цифровым выходом (260..1260 мбар)

Автор: admin

3 Апр

Компания STMicroelectronics анонсировала выпуск нового ультракомпактного микроэлектромеханического (MEMS) пьезоэлектрического датчика абсолютного давления LPS331AP. Устройство интегрирует монолитный чувствительный элемент и интерфейсный модуль, обеспечивающий считывание информации с чувствительного элемента и вывод результатов измерений внешним устройствам посредством стандартного цифрового интерфейса I²C / SPI.

Чувствительный элемент представляет собой закрепленную над основанием из монокристаллического кремния мембрану. Процесс регистрации давления осуществляется при помощи специальной технологии VENSENS компании STMicroelectronics. Сенсорный элемент датчиков, созданных по технологии VENSENS, состоит из гибкой силиконовой мембраны, сформированной над воздушной полостью с изменяемым зазором и заданным внутренним давлением. В мембрану встроен пьезорезистор, электрическое сопротивление которого изменяется в соответствии с деформацией мембраны в ответ на изменение внешнего давления.

Сопротивление пьезорезистора отслеживается, термокомпенсируется и конвертируется в цифровое значение давления. Размеры мембраны очень малы по сравнению с традиционными конструкциями микромеханических кремниевых мембран. Для исключения возможности разрушения мембраны предусмотрены специальные механические ограничители. Интерфейсный модуль LPS331AP реализован по стандартной технологии CMOS, обеспечивающей высокий уровень интеграции. Кроме того, интерфейсный модуль оснащен интегрированными фильтрами низких и высоких частот, обеспечивающими оптимальное согласование с чувствительным элементом.

LPS331AP доступен в компактном 16-выводном корпусе HCLGA с отверстием в крышке для доступа внешней среды к чувствительному элементу, и допускает эксплуатацию в диапазоне температур от -40°C до +85°C.

Внутренняя архитектура датчика абсолютного давления LPS331AP

Отличительные особенности:

Диапазон измеряемого абсолютного давления от 260 мбар (среднее давление на высоте 10 км) до 1260 мбар (среднее давление на глубине на 1800 м ниже уровня моря)
Режим высокого разрешения: среднеквадратичное разрешение 0.020 мбар (изменение высоты на несколько сантиметров)
Малое энергопотребление:
- В режиме низкого разрешения 5.5 мкА
- В режиме высокого разрешения 30 мкА
Высокая перегрузочная способность: 20x полной шкалы
Интегрированная схема температурной компенсации
Интегрированный 24-битный АЦП
Функция выбора частоты обмена данными (ODR) от 1 Гц до 25 Гц
Выходной цифровой интерфейс I²C / SPI
Диапазон напряжения питания от 1.71 В до 3.6 В
Высокая устойчивость к ударным воздействиям: до 10000 g
Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C
Доступны в компактных, низкопрофильных корпусах HCLGA-16L размером 3 мм х 3 мм х 1 мм
Соответствуют требованиям RoHS

Область применения:

Системы позиционирования внутри и вне помещений
Дополнение к системам спутниковой навигации
Альтиметры и барометры для портативных приложений
Оборудование метеорологических станций
Спортивные часы

Инструментальные средства:

STEVAL-MKI124V1 и STEVAL-MKI120V1 — платы адаптеров, предназначенные для облегчения оценки работы устройств L3GD20, LSM303DLHC и LPS331AP (STEVAL-MKI124V1) или LPS331AP (STEVAL-MKI120V1). Платы представляют собой эффективное решение для быстрого прототипирования системы и оценки работы устройств непосредственно в приложениях пользователя. Адаптеры STEVAL-MKI12хV1 оснащены штырьковыми разъемами для подключения к стандартному DIL-24 гнезду материнской платы STEVAL-MKI109V2. Платы обеспечивают полный доступ к выводам устройств L3GD20, LSM303DLHC и LPS331AP (STEVAL-MKI124V1) или LPS331AP (STEVAL-MKI120V1), и поставляются готовым к применению со всеми требующимися развязывающими конденсаторами в цепях питания. По расположению выводов адаптеры полностью совместимы с другими доступными платами адаптеров компании STMicroelectronics, что позволяет легко переключаться от одного датчика к другому в процессе оценки устройства без необходимости редизайна платы
STEVAL-MKI109V2 — материнская плата, предоставляющая пользователю полную, готовую к использованию платформу для оценки MEMS–устройств компании STMicroelectronics. Плата оснащена гнездом DIL-24 для установки любых доступных адаптеров цифровых и аналоговых датчиков компании STMicroelectronics. Кроме того, материнская плата оснащена высокопроизводительным 32-разрядным микроконтроллером, обеспечивающим функцию моста между датчиком и персональным компьютером. Для работы с платой может использоваться загружаемый графический интерфейс пользователя (GUI), либо специализированная библиотека процедур для пользовательских приложений