Wie verwendet man einen 4-Pin-Drucksensor der NBP-Serie von Honeywell mit einem 1-Pin-Analogausgang?

Sehen Sie sich zuallererst Honeywells technische Mitteilung (0008245-2-EN) zu Sensoren der NPB-Serie an. Diese Serie bietet den einfachsten Sensor, das heißt «das Nötigste», dh er hat keine Offsetkompensation, keine Kalibrierung, keine Temperaturkompensation und nicht zuletzt keinen Konditionierungsverstärker ... Ihr Schema, sofern vorhanden Eine richtig berechnete Verstärkung (gemäß der Neigung des Sensors und dem ADC-Eingangsbereich von Arduino) würde auf einem SPICE-Simulator perfekt funktionieren, aber es fehlen einige Verfeinerungen , um eine Chance zu haben, in der realen Welt zu arbeiten (so genanntes Analog ).

Erstens sollten Sie, wie von Honeywell empfohlen, wahrscheinlich einen 93,5-kΩ-Widerstand an der Versorgungsseite des Sensors anschließen, um sicherzustellen, dass sein Offset den Ausgang des Sensors nicht unter den Boden (Bodenniveau oder 0 V) ​​treibt, wenn der gemessene Druck im unteren Teil von liegt es ist die volle Bandbreite. Zweitens haben leider alle Operationsverstärker einen lästigen Offset an ihrem Ausgang, und leider sind Widerstände nicht gleich geboren ...

Um beispielsweise Offsets und Verstärkungsfehler zu minimieren, sollten beide R1-Werte nahe bei 0,1 % liegen (entweder durch sehr sorgfältige Auswahl oder durch Verwendung teurer Metallschichtwiderstände). Fazit: Sie müssen (beliebigen) Instrumentenverstärkern eine Offset-Kompensation hinzufügen, indem Sie das untere Ende von R3 (auf der Masseseite) mit einem einstellbaren Spannungsteiler (Potentiometer) verbinden ... wie in Honeywells Notiz dargestellt.

Aber um ehrlich zu sein, nach vielen Experimenten glaube ich jetzt, dass das Leben (wohl) zu kurz ist, um an einem so „arbeitsintensiven“ Design herumzuspielen. Werfen Sie einfach einen Blick auf die integrierten Drucksensoren der MPX4250-Serie von FREESCALE: temperaturkompensiert, kalibriert, Offset-getrimmt und KONDITIONIERTER Ausgang, alles zu den gleichen Kosten wie NPBs ... Ich verwende jetzt einen davon als Barometer (ich bekomme etwa 2 V Ausgang bei 1 atm (101 kPa)) mit hervorragendem Ergebnis. Dieser MPX4250AP-ND-Sensor ist direkt mit dem Eingang eines programmierbaren Verstärkers (Gv = 1) verbunden, der einen 16-Bit-ADC speist (beide Teile eines USB-Datenerfassungs-Frontends für einen PC, auf dem eine benutzerdefinierte Labview-Anwendung ausgeführt wird). Viel Glück!

PS1: Lassen Sie sich nicht von der höheren (beworbenen) Genauigkeit von NPB täuschen: Um es richtig zu machen, benötigen Sie einen extrem genauen kalibrierten Standarddruck (NBS?), Um Ihren Sensor zu kalibrieren (um den Offset-Fehler zu entfernen) und bedenken Sie auch, dass Arduinos ADC nur hat 10 Bit (maximale theoretische) Auflösung (was in der realen Welt weniger bedeutet, obwohl Sie es durch Oversampling verbessern könnten ...)

PS2: Ich habe absolut keine Verbindung zu FREESCALE, nur ein alter Ingenieur im Ruhestand...