圧力センサーMPXV2010DPを試してみる２

※圧力センサーの購入は、チップワンストップさんからどうぞ。

電子部品・半導体の通販サイト - チップワンストップ

前回までの話は、ゲインが嘘つきの3000倍ではなく440倍ですがそれでも十分大きい事と、負電源をどうしようとか、そんな問題がありましたので解決方法を検討してみました。

勿論負電源は必要なので、ここはお手軽に電圧コンバーターの登場です。前にキャラクタLCDでも使用したTC7660と言うマイクロチップの製品です。オリジナルはマキシムの7660なのかな？。
このTC7660と10μFのコンデンサ2個だけで負電圧を発生させる事が出来ます。一番上の写真の右側の8pinICがそれです。
負荷によって若干出力が小さくなってしまいますが、まあなんとかなるでしょう。

負電源が用意できたので、圧力センサーの接続も変更し、GNDとなっているところを負電源に接続します。
また、INA128にも負電源を供給します。

負電源を用意した事により、センサー出力もそれに応じて大きくなります。電源電圧を測ったところ、正電圧はほぼ3.3V、負電圧は2.98Vとなっていました。
ファンタグレープ500mlのペットボトルの底までホースを突っ込んだ時のセンサーの出力は約2.1mVとほぼ倍になっている事が確認できました。

最終的なA/Dの入力レンジを決定しますがそれは実際のところマイコンを決める事でもあり、今回はリファレンスに1.1Vを使用できるAVRをマイコンに選択するとすれば、16cmで2.1mVなので最大1mまで計測するとすればセンサーからの出力は、100/16*2.1で13.125mVとなり、A/Dの入力レンジの1.1Vをこの値で割ればゲインが求まると。
1100/13.125≒83.8倍
INA128のゲインは以下の式で求まるので、
ゲイン＝1＋50KΩ/Rg
50KΩを82.8で割って約604Ωですか。

下の写真はRg=600Ωとした時のINA128の出力です。テスターの精度とかオフセットエラーを含んでいる事を考えれば、まあこんな物ではないでしょうかね。
一応2.1mV*83.8≒176mVなので182.3/176*100は≒103.6で3.6%くらい誤差が出ています。

センサ活用ハンドブック―色/明るさから距離/圧力まで14のターゲットを検出 (トランジスタ技術SPECIAL)

• 作者:
• 出版社/メーカー: CQ出版
• 発売日: 2007/07
• メディア: 単行本

センサ応用回路の設計・製作―実戦のための応用ノウハウを身につけよう

• 作者: 松井 邦彦
• 出版社/メーカー: CQ出版
• 発売日: 1990/05
• メディア: 単行本

センサ活用141の実践ノウハウ―実物写真と動作回路で素子の使い方を理解する (新コアBooks)

• 作者: 松井 邦彦
• 出版社/メーカー: CQ出版
• 発売日: 2001/05
• メディア: 単行本

コメント 4

freescaleの圧力センサには、いくつか種類があります。

* Compensated
内部センサの値がそのまま出てくるタイプです。これらの品種は、高い電源電圧を必要とし、出力電圧もアンプ無しでは測定できないものばかりです。MPX2010の場合、標準電源電圧10V、感度2.5mV/kPaと、マイコン直結にはつらいレベルです。

* Integrated
内部センサの値を内臓アンプで増幅して出力するタイプです。これらの品種は、それほど高い電源電圧を必要とせず、出力電圧もそこそこ高いので、マイコンに直結できます。私が気圧計に使用したMPX5100の場合、電源電圧5.0V(+/-5%)、感度45mV/kPaとマイコンに直結しても十分に使えるレベルです。

MPX5100は、某野望のために、RSコンポーネンツさんに取り扱ってもらっています。Dual-Port品もありますので、ご検討ください。
by noritan (2009-11-08 15:42) 

なるほど、MPX5100はアンプ内蔵で取り扱いは容易なのですね。
計測範囲も最大100KPa（115kPa）なので大体1気圧、つまり水深なら10mまで計測できるようです。

RSで取り扱っているのはMPX5100APのみでした。つまり絶対値出力タイプです。
DPタイプはやはりチップワンストップに有りました。

by hamayan (2009-11-08 16:19) 

INA128用の負電源のＩＣを探したのですが、うまいのが見つけられなかったのですが、TC7660というのがあるのですね。　hamayanさんのブログをよく読んでおくのでした。　私は、仕方なくマイナス用の乾電池を追加してしまいました。

ところで、差動アンプの入ったオペアンプは一般に計装アンプと呼びますよね。ＴＩのINAシリーズはメーカでは計測アンプと呼んでいるのですが、これはInstrumental ampの訳の仕方が違っているだけなのか、特別な意味があるのでしょうか。　私は不思議に思いながら、ＴＩが言っているので計測アンプと書いていますが。
by asupiyoPaPa (2009-11-09 00:02) 

え！とか思って確認してみると”計測アンプ”、、、違和感ありありです。

ですが、微妙に「低消費電力計装アンプ」とも書かれていたりして、結構T.I.自身も微妙なのかも。

元々バーブラウンの製品だったので、その辺で統一されていないのかな？。

by hamayan (2009-11-09 00:33)