فشار در واقع نیرویی است که بر یک جسم در واحد سطح اعمال می شود. ما معمولاً فشار مایعات، هوا و سایر گازها را اندازه گیری می کنیم.
واحد استاندارد فشار “پاسکال” است که معادل یک “نیوتن در هر متر مربع” میباشد.
یک سنسور فشار به سادگی این فشار را کنترل می کند و می تواند آن را در یکی از چندین واحد شناخته شده در سراسر جهان نمایش دهد. واحدهای فشار در سراسر جهان معمولاً عبارتند از «پاسکال»، «bar» و «PSI» (پوند بر اینچ مربع).
به طور خلاصه، یک سنسور فشار، فشار را به یک سیگنال الکتریکی کوچک تبدیل می کند که ارسال و نمایش داده می شود. به همین دلیل معمولاً به آنها ترانسمیتر فشار نیز گفته می شود. دو سیگنال رایج که در سنسورهای فشار استفاده می شود سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر و سیگنال 0 تا 5 ولت است.
اکثر سنسورهای فشار با استفاده از اثر پیزوالکتریک کار می کنند. اثر پیزو الکترونیک زمانی رخ میدهد که یک ماده در پاسخ به تنش، بار الکتریکی ایجاد می کند. این تنش معمولاً فشار است اما می تواند پیچ خوردگی، خمیده شدن یا ارتعاش نیز باشد.
سنسور فشار می تواند با اندازه گیری بار الکتریکی میزان فشار را تعیین کند.
سنسورهای فشار باید کالیبره شوند تا بدانند چه ولتاژ یا سیگنال میلی آمپر (mA) با چه فشاری مطابقت دارد.
به طور کلی سه نوع متداول وجود دارد که ما در صنعت استفاده می کنیم:سنسور فشار گیج، سنسور فشار مطلق و سنسور فشار دیفرانسیلی.
سنسور فشار مطلق منیفولد (Manifold Absolute Pressure Sensor) که به آن سنسور MAP نیز گفته می شود، به طور غیر مستقیم جریان هوا را می‌سنجد و سیگنال آن یکی از سیگنال های مهم برای کنترل تزریق سوخت به موتور است. این سنسور با یک لوله وکیوم به ورودی منیفولد متصل می شود و تغییر فشار مطلق در منیفولد را با توجه به بارهای دور موتور تشخیص می دهد و سپس آن را به ولتاژ سیگنال تبدیل میکند و به ECU (واحد کنترل موتور) میرساند تا حجم تزریق سوخت را تنظیم کند.
مروری بر KP229L2920
فشار هوای منیفولد (Turbo MAP) یک پارامتر مهم برای محاسبه نسبت هوا به سوخت موتور برای احتراق بهتر و افزایش راندمان است. برای سیستم های موتورهاییکه درآنها هزینه از اهمیت قابل توجهی برخوردار است، یک سنسور MAP میتواند تکمیل کننده یا حتی جایگزینی برای سنسورهای جریان جرمی هوا (MAF) باشد. علاوه بر این، از داده های فشار منیفولد می توان برای محاسبه تشخیص نشتی و نقص دریچه گردش گاز خروجی استفاده کرد. در صنعت هایی مثل خودروسازی که عموما ویژگی‌هایی ازقبیل دقت، هزینه کم و یکپارچگی قطعات حائز اهمیت است، محصولات از خانواده سنسورهای MAP توسعه‌یافته KP22x، راه‌حلی بهینه برای سیستم‌های مدیریت موتورهای دیزلی یا توربو دیزلی و بنزینی هستند.
کاربردها
مشخصات فنی
- Engine control/Turbo MAP applications
- Industrial controls
- Output type: Digital – I2C or I3C or SPI
- Pressure range: 30 to 110 kpa
- Pressure Resolution: 20 Bit
- Operating temperature range: -40°C to +85°C
For more specifications, please refer to datasheet
ویژگی‌های ماژول KP229L2920
- On Board, ON/OFF LED indicator
- GEBRABIT Pin Compatible with GEBRABUS
- It can be used as a daughter board of GEBRABIT MCU Modules
- Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
- Separatable screw parts to reduce the size of the board
- Package: GebraBit small (36.29mm x 32.72mm)
ماژول GebraBit KP229L2920
GebraBit KP229L2920 یک ماژول آنالوگ فشار هوای منیفولد /فشار MAP turbo است که با ولتاژ تغذیه “5V” کار می کند.
ماژول GEBRABIT KP229L2920 دارای یک خروجی آنالوگ با مداری است که به عنوان فیلتر جداکننده پایین گذر بین خروجی آی سی سنسور و AO ماژول عمل می کند.
کاربران برای توسعه سخت افزاری و البته توسعه نرم افزاری سنسور KP229L2920، نیاز به یک مدار راه انداز و درایور دارند.GebraBit برای راحتی کاربران این امر را با پیاده سازی مدار سنسور KP229L2920 محق ساخته است.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit KP229L2920 را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مورد ، ماژول GebraBit KP229L2920را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی و دیتا را دریافت کنید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit KP229L2920 با ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 ، سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول GebraBit KP229L2920 را مانند تصویر بالا در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.
معرفی بخش های ماژول
سنسور KP229L2920
سنسورفشار این ماژول بوده که در مرکز ماژول قرار گرفته و مدار آن طراحی شده است.
LED تغذیه
با اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.
پین‌های ماژول GebraBit KP229L2920
پین های تغذیه
- 5V : این پین وظیفه تامین تغذیه اصلی سنسور را برعهده دارد.
- GND : این پین، پین زمین برای تغذیه سنسور می باشد.
پین خروجی آنالوگ
AO: دیتای خروجی سنسور، به صورت ولتاژ آنالوگ از طریق این پین در دسترس خواهد بود و خروجی این پین ،بسته به تغییرفشار، تغییر خواهد کرد.
اتصال به پردازنده
اتصال به GebraBit STM32F303
با توجه به سازگاری ترتیب پین‌های میکروکنترلر GebraBit STM32F303 با پین‌های ماژول GebraBit KP229L2920 ) طبق استاندارد (GEBRABUS، برای اتصال ماژول GebraBit KP229L2920 به ماژول GebraBit STM32F303 میتوانید به راحتی آن را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit STM32F303 قرار داده و ماژول را راه اندازی کنید. در اینجا برای درک بهتر،اتصال جداگانه این دو ماژول نشان داده شده است:
اتصال به GebraBit ATMEGA32A
با توجه به سازگاری ترتیب پین‌های میکروکنترلر GebraBit ATMEGA32A با پین‌های ماژول GebraBit KP229L2920 ) طبق استاندارد (GEBRABUS، برای اتصال ماژول GebraBit KP229L2920 به ماژول GebraBit ATMEGA32A میتوانید به راحتی آن را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و ماژول را راه اندازی کنید .در اینجا برای درک بهتر،اتصال جداگانه این دو ماژول نشان داده شده است:
اتصال با ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit KP229L2920 به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “5V” ماژول KP229L2920 را به پین “5V” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول KP229L2920 را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “AO” ماژول KP229L2920را به یکی از پین‌های آنالوگ برد ARDUINO UNO(مثلا پین A0) متصل کنید.(سیم نارنجی)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود: