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 گیج، فشار را با توجه به فشار اتمسفر که معمولا 14.7PSI است اندازه گیری می کند.
وقتی فشار بالاتر از فشار اتمسفر باشد یک فشار “مثبت” و زمانی که زیر فشار اتمسفر باشد یک “منفی” نشان خواهد داد.
مروری بر 2SMPP-02
2SMPP-02 یک سنسور فشار سنج MEMS آنالوگ است که تاثیرپذیری کمی نسبت به دما دارد. از یک عنصر پیزومقاومتی برای ساخت این سنسور استفاده می شود که سبب میشود این سنسور ویژگی های الکتریکی برتری نسبت به سنسورهای فشار خازنی داشته باشد. از کاربردهای این سنسور می توان به تجهیزات پزشکی، لوازم خانگی، کنترل حرکت هوا، نشانگر سطح، تشخیص نشت و کنترل کننده فشار اشاره کرد.
کاربردها
مشخصات فنی
- Medical equipment
- Home appliance
- Air movement control
- Level indicators
- Leak detection
- Pressure controller
- Output type: Analog – Voltage
- Pressure range: 0 kpa to 53 kpa
- Pressure accuracy: ±0.8%
For more specifications, please refer to datasheet
ویژگی‌های ماژول GebraBit 2SMPP-02
- 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 2SMPP-02
GebraBit 2SMPP-02 یک ماژول فشار MEMS Gauge است که تاثیرپذیری کمی نسبت به دما دارد و با ولتاژ تغذیه “5V” کار می کند.
2SMPP-02 از یک سنسور پیزومقاومتی استفاده می کند که برای تبدیل فشار به ولتاژ به یک درایو جریان ثابت نیاز دارد و به همین دلیل ماژول GebraBit 2SMPP-02 برای ارائه جریان ثابت 100uA به مقاومت Piezo بهینه شده است و در نتیجه بسته به تغییر فشار، خروجی ماژول نیز تغییر خواهد کرد.
کاربران برای توسعه سخت افزاری و البته توسعه نرم افزاری سنسور 2SMPP-02، نیاز به یک مدار راه انداز و درایور دارند.GebraBit برای راحتی کاربران این امر را با پیاده سازی مدار سنسور 2SMPP-02 محق ساخته است.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit 2SMPP-02 را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مورد ، ماژول GebraBit 2SMPP-02را 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 2SMPP-02 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 2SMPP-02 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 2SMPP-02
سنسور 2SMPP سنسورفشار گیج این ماژول بوده که در بالای ماژول قرار گرفته و مدار آن طراحی شده است.
اپ امپ LMV324
در این ماژول، از امپلی فایر LMV324 برای تقویت خروجی و تنظیم بهره استفاده شده است.
LED تغذیه
با اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.
پین‌های ماژول GebraBit 2SMPP-02
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 2SMPP-02 ، طبق استاندارد GEBRABUS ، برای اتصال ماژول GebraBit 2SMPP-02 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 نمایش داده شده است:
اتصال به GebraBit ATMEGA32A
با توجه به سازگاری ترتیب پین‌های میکروکنترلر GebraBit ATMEGA32A با پین‌های ماژول GebraBit 2SMPP-02 ، طبق استاندارد GEBRABUS ، برای اتصال ماژول GebraBit 2SMPP-02 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 نمایش داده شده است:
اتصال با ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit 2SMPP-02 به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “5V” ماژول 2SMPP-02 را به پین “5V” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول 2SMPP-02 را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “AO” ماژول 2SMPP-02 را 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: