【技术】压力传感器MLX90809超量程使用有什么后果?

2018-04-08 世强
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MLX90809MELEXIS推出的带封装的差压压力传感器芯片。出厂标定PV曲线,如果用户端需要更改PV曲线,还可以在用户端重新标定。下表是出厂标定的参数。



压力范围(Bar)

输出信号

MLX90809LXG-EAD-000

0.05—-1.05

0.5V— 4.5V

MLX90809LXG-EAD-003

0—1

0.5V— 4.5V

MLX90809LXG-EAD-100

0.05—-1.20

193LBS— 3896LBS(12bit)

 

MLX90809的工厂标定的PV曲线与实际应用的PV不匹配时,就需要用户端自主重新标定。MLX90809的可标定范围为在4V或者12bit的输出区间,标定压力范围正压为0.5到1bar、负压为绝对真空-1Bar到-0.5Bar。全量程范围、全生命周期里的精度在±1.5%FSO以内,具体到输出精度模拟量在±60mV以内。

 

如果4V输出区间里,压力范围0.5bar到1bar,标定不出客户需要的曲线,这个时候,就需要超量程范围内标定使用了。超量程之后,标定会有什么结果呢?压力量程超额,MEMS压力传感头输出的mV信号可能会超出编程的放大倍数范围,会造成编程不良;另为,MEMS压力传感头本身工艺决定了压力范围,如果超量程,精度会变差。

 

那是不是超出datasheet说明的量程范围,精度就一定会变差,或者直接不能重新编程校准呢?答案不绝对,传感器设计本身有冗余。超过量程一点点,没有问题。超过一定量之后,传感器就会出现小问题。

 

下面是一个客户的应用,MLX90809被编程重新标定,输出为:0.5V到2.5V,压力范围为:0到-80KPa。标定10K个产品,有50个左右,输出不良,两温两压下标定会出现错误警告:“A parameter is out of specified range”。正常品的精度在±1.6%FSO以内,50个不理想品中的10PCS的输出数据如下:


序号

-80kpa

-70kpa

-60kpa

-50kpa

-40kpa

-30kpa

-20kpa

-10kpa

-0kpa

标准值

2.500V

2.253V

2.005V

1.758V

1.510V

1.263V

1.015V

0.768V

0.520V

1

2.264V

2.027V

1.821V

1.586V

1.357V

1.123V

0.883V

0.645V

0.421V

2

1.684V

1.416V

1.114V

0.857V

0.600V

0.338V

0.083V

0.002V

0.002V

3

2.471V

2.237V

1.982V

1.753V

1.508V

1.262V

1.022V

0.775V

0.533V

4

2.662V

2.417V

2.173V

1.925V

1.676V

1.427V

1.178V

0.928V

0.677V

6

3.127V

2.907V

2.667V

2.418V

2.164V

1.909V

1.663V

1.393V

1.134V

7

2.084V

1.942V

1.742V

1.526V

1.294V

1.029V

0.806V

0.564V

0.322V

8

2.650V

2.406V

2.159V

1.909V

1.658V

1.406V

1.153V

0.901V

0.651V

9

2.559V

2.316V

2.059V

1.802V

1.540V

1.276V

1.018V

0.752V

0.492V

10

2.581V

2.348V

2.102V

1.852V

1.600V

1.349V

1.098V

0.845V

0.594V

 

分析客户PV曲线,输出为:0.5V到2.5V,压力范围为:0到-80KPa,在0.5V到4.5V的4V区间中,所对应的压力范围应该是0到-160KPa。-160KPa已远不在-0.5到-1bar里了,大约超出了-1bar的50%。


超编程量程50%之后,10K中有50pcs不理想,不理想率在0.5%左右。当把压力范围调节到正常值后,原本50pcs的输出不理想产品,精度都在理想范围内。


总之,压力传感器尽量不要超量程编程使用,如果一定需要超量程,损失的精度误差满足应用需求即可。

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  • 承毅 Lv8. 研究员 2018-04-08
    收了
  • terrydl Lv9. 科学家 2018-04-08
    不错
  • 管家婆 Lv7. 资深专家 2018-04-08
    好的
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