Moduły przetworników ciśnienia

[H1M4W4R1]

Wstęp

Do kilku moich projektów potrzebowałem przetworników ciśnienia, a że ostatnio przerzuciłem się na konstrukcje modularne (na własne potrzeby)... No cóż... trzeba było coś zaprojektować (gratisowo te przetworniki nie są najtańszymi komponentami, więc czasem można sobie będzie jakiś pożyczyć do innego projektu).

Po kilku godzinkach pracy wypadło na coś takiego:

Moduły przetworników - XGZP6847A (chiński) oraz dwa moduły z MP3V5050GP (może być też inny, kompatybilny pinoutowo i napięciowo).

Schematy i GERBER dla chętnych do zbudowania takich modułów

XGZP6847A Potentiometer.zip

MP3V5050GP I2C.zip

MP3V5050GP Potentiometer.zip

Kolejność taka sama jak na zdjęciu.

Analiza modułów

W moim zapotrzebowaniu lepiej wypadł moduł z czujnikiem MP3V5050GP, głównie przez lepszy czas reakcji (1ms według DS), który w przypadku XGZP6847A wynosi około 5ms. Taki czas reakcji nadaje się do systemów, w których ciśnienie zmienia się dość wolno (np. pomiar ciśnienia krwii), ale mój system działał impulsowo, gdzie impuls mógł trwać nawet krócej niż czas reakcji.

Pomiar znaleziony w sieci dla referencji:

XGZP6847A - czas reakcji

Inne cechy charakterystyczne

XGZP6847A jest zazwyczaj zasilany z 5V (więc działa bez problemu z Arduino) podczas gdy MP3V5050GP działa z napięciem 3.3V (lepszy dla ESP32), wprawdzie płytka dla MP3V5050GP też ma dzielnik napięciowy, ale raczej jest to dodatek na wszelki wypadek gdyby ktoś chciał użyć kompatybilnego sensora 

Moduły XGZP6847A są w większej ilości wersji... zdecydowanie większej... Przykładowo: -40 do 40kPa, -100 do 300kPa, -100 do 100kPa, -100 do 700kPa, -10 do 10kPa, -1 do 1kPa, -5 do 5kPa, 0 do 100kPa, 0 do 700kPa, -100 do 0kPa...

Pewnie znalazło by się tego jeszcze więcej... A w dodatku te sensory kosztują tylko 12-25 PLN na znanym chińskim portalu... W porównaniu do 60-70 PLN za MP3V5050GP to jednak czasem można przeboleć ten czas reakcji.

Decyzje projektowe

Każda płytka posiada wbudowany dzielnik napięciowy - gdyby sensora używać z ESP32 zamiast Arduino oraz filtr dolnoprzepustowy - by ograniczyć zakłócenia wynikające z elektroniki PCB. Dodatkowo wyjście z płytki posiada rezystor podciągający do masy, by nie "pływało".

Płytka MP3V5050GP dzieli się na wersję z potencjometrem oraz wersję z potencjometrem cyfrowym (MCP4018) sterowanym za pomocą I2C, co pozwala na zmianę czułości czujnika z poziomu oprogramowania (do jednego projektu potrzebowałem kontroli czułości, więc taka płytka musiała powstać)

Czujnik XGZP6847A niestety takiej wersji płytki nie posiada (nie miałem dla niej zastosowania). Oczywiście posiada on podłączenie potencjometru, by regulować nim czułość.

W przypadku gdy nie interesuje nas regulacja czułości potencjometru na płytce wystarczy zewrzeć wyprowadzenie W oraz A za pomocą zworki 2.54mm (lub druta) by zamknąć pętlę zwrotną wzmiacniacza operacyjnego.

Notatki

• Jeżeli nie używamy potencjometru trzeba koniecznie pamiętać o zamknięciu pętli wzmacniacza
• Rezystor 750R i kondensator 330nF można zastąpić zestawem 2k2 oraz 100nF (mniejsza różnorodność komponentów)
• Nie mylić XGZP6847A z XGZP6847D (te moduły nie są zamienne)

Appendix

Tak więc to byłoby na tyle... Gdyby ktoś potrzebował laminatu do modułu to mam tego trochę w zapasie  (z małym mankamentem, że XGZP6847A ma źle oznaczony model sensora oraz wejście napięcia logicznego... które oznaczone jest jako GND, na szczęście nie grozi tam zwarcie; w plikach powinno być to już poprawione).

Edytowano Czerwiec 4, 2025 przez H1M4W4R1

[MasterYoda95]

Jak oceniasz dokładność tych sensorów? Czy nie potrzebujesz dużej dokładności w tym projekcie?

Sam pracuję nad projektem gdzie będę mierzył ciśnienie (chodzi o poziom) wody, co już ogranicza wybór czujników, bo większość nie "obsługuje" cieczy. Kupiłem czujnik Honeywella (ABPDRRV600MGSA3) za prawie 200 zł (cyfrowy, żeby niedokładności przetwarzania ADC zostawić producentowi), ale cała ta seria ma Total Error Band = 1,5% FSS i dopiero będę weryfikował czy uda mi się zbliżyć do dokładności BFSL 0,25% FSS, ale to i tak trochę za dużo jak na moje potrzeby. Nawet w wyższym budżecie ciężko o coś dokładniejszego.

[H1M4W4R1]

3 godziny temu, MasterYoda95 napisał:

Jak oceniasz dokładność tych sensorów? Czy nie potrzebujesz dużej dokładności w tym projekcie?

Używam pomiarów względnych (‚wartość/max’; na dodatek znormalizowanych), więc dla mnie dokładność nie miała aż tak dużego znaczenia.