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HPX气体压力传感器的功能特性及如何实现飞行器

发布日期:2020-10-25 14:25

  在现代飞行器上有着广泛的应用,主要是通过测量飞行器所在的气压来计算出飞行器的飞行高度。霍尼韦尔公司有一些高精度气压传感器(如HPA、PPT等)已经用于飞行器高度的测量,且集成了必要的补偿模块,以,使用极为方便。但是这些传感器属于美国对我国出口的限制产品,并且极为昂贵,很难普及使用。而HPX是霍尼韦尔(Honeywell)推出的一款气体,它具有价格较低、精度较高、易购买等特点,因此如果能用它实现高度测量具有广阔的应用前景。

  HPX系列是一种微结构压力传感器,它仅仅只是一个的传感器,没有集成信号调理和模数转换电路,其外形也比较简明,如下图1,其主要特性如下:

  1、HPX系列压力传感器提供精确、低成本的传感装置,它有两种不同的封装形式:DIP(双列式封装)和SOIC(小型集成电路)

  2、表压型装置采用6插针双列式封装,绝压型采用8插针表面贴装小型集成电路。两种传感器都是非放大型和未校准的。用户可为HPX系列传感器配备放大和信号调整电路,以满足特定的应用要求。

  3、这些易于使用的传感器的特点是采用惠斯通电桥结构,硅压敏电阻技术和比例输出,具有可证实的应用灵活性,结构简单性,并易于最终产品的制造。

  4、使用干传感器设计的仪器装置应该用于非腐蚀性、非电离的工作流体,如空气和各种干气体等。HPX的技术性能特性——表压型(双列式封装)

  1.基准条件(除非另有说明):供电电压,Vs=3.0 ± 0.01 Vdc; Ta=25 ℃ [77°F]。在供电电压(Vs)范围内,输出为比例型的。

  2.温度系数为-20℃和100℃ [-4 °F和212 °F]间的标准值。

  3.量程为特定压力下的输出电压与零压力下的输出(电压)间的代数差。量程与供电电压成比例。

  4.从0 psi至满量程压力的响应时间逐步改变,为10%至90%的上升时间。

  从以上HPX系列气压传感器的性能可以看到HPX的精度高、分辨率高、重复性好,并且该传感器系列具有不同的量程范围,可以根据不同的环境和要求选用特定的型号。本文选用量程范围为30psi的HPX030GD,用于测量0~5Km的高度,要求精度±30m,分辨率1m。

  1、由于HPX气压传感器的输出的是60±20mV的模拟信号,所以必须对其进行调理,然后进行A/D转换,变成数字信号送处理器处理。因为信号比较小,在A/D之前必须把信号放大,这里选用一款价格低的高精度放大集成电路块MAX1452,它是高度集成的高精度信号放大调理器,它具有抗干扰能力强、工作温度范围大、对信号放大进行优化等特性。下面是它用于调理和放大非线. 调理和放大非线把HPX给出的模拟信号放大100倍,这样信号就变成6±2V完全可以经行A/D转换了。根据测量要求,测量范围0 -5Km,分辨率为1m,通过计算可以知道此处的A/D转换器需要16位的。另外考虑到高空经常会使仪器在零度以下工作,应选择工作温度范围较大的

  1、压-高转换的物理原理和工程应用通常都知道地球大气层中空气的单位面积力就是大气压力它一成不变地随着离开地面距离的增加而减少海平面以上高度与空气压力的关系按下列等式确定:

  式中:P是自由气流静压;g是重力加速;WM是空气的分子重量;R是通用的气体常数;T是绝对温度;Z是海平面以上的几何高度

  上式给出了地球上大气压力和几何高度的数学换算关系,但是在实际的工程应用中并不能精确实时的得到上述关系中的输入参数量,如空气的分子重量WM 绝对温度T等。《美国标准大气压1976(2)》对压力与高度的比值提供有完善的数据表列,设计人员可将其装进仪表

  中这些数据考虑到了重力加速度变化情况和温度对大气压的影响。在实际的压-高转换工程应用中大多以美国标准大气压表为转换表。

  把《美国标准大气压1976(2)》给出的压-高转换表结合实际要求得到压-高转换列表,把该列表存入ROM中,将A/D转换后的数据输入处理器,处理器只要根据大气压力的数值运用查表算法查询ROM就可以得到高度值了。

  本文所做的测量要求是:测量0~5Km的高度,精度±30m,分辨率1m。那么,根据分辨率1m就需要根据美国标准大气压计算出至少5000个数据存入ROM,用来查询。处理器可以将查询到的数据以RS232或RS485输出,这样就有利于和其他仪器通讯以及方便用户取用。

  五 结论通过试验可以看到HPX气压传感器能够用来比较精确的测量高度,特别是在整台仪器标定后测量精度能够有很大的提高,本文采用的标定方法是在测量范围的两端进行标定,使该仪器的精度达到±25m,完全符合设计要求(±30m)。

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  AT是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928Hx1088V。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0230AT可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 高动态范围 应用 汽车 电路图、引脚图和封装图...

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  是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928(H)x 1088(V)。它采用滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如像素内合并,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围场景性能而设计,可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0237可以产生非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 具有双转换增益的DR-PIX技术 全高清支持1080p 60 fps,提供卓越的视频性能 线性或高动态范围捕获 片上锁相环(PLL)振荡器 支持线读出以在ISP芯片中启用HDR处理 基于位置的集成颜色和镜头阴影校正 用于精确帧率控制的从属模式 ...

  NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

  是一款超低压差稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项,其他电压选项可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降:130 mV典型值。在Iout = 0.5 A(2.5V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,...

  是双模式LDO,在ActiveMode中提供高达80 mA的电流,在低功耗模式下低至50 nA的Iq。双模式功能可通过ECO引脚选择,允许动态和低功耗模式之间的动态切换,非常适用于长寿命电池供电的无线应用。低功耗模式下的输出电压可降低50 mV,100 mV,150的内部工厂编程值相对于活动模式下的标称输出电压,mVor为200 mV。此功能进一步降低了睡眠模式下的应用消耗.NCP171采用SLIQ(超低Iq)LDO系列,具有50nA的超低静态电流,可用于小XDFN4 1.2 x 1.2包。 特性 优势 超低水平50nA 非常适合电池供电的应用 双模式功能针对主动模式和待机模式操作进行了优化 系统灵活地在两种不同的操作模式之间切换,优化性能和延长电池寿命 工作模式,高达80mA,具有出色的PSRR和噪声性能 非常适用于射频电源和高精度传感器 低功耗模式(SLIQ),50nA Iq 当系统处于扩展待机(低功耗)模式时延长电池寿命 模式选择,ECO Pin 灵活选择主动和低功率模式 XDFN 1.2x1.2包 空间受限应用程序的小尺寸 应用 终端产品 无线电池供电的物联网传感器 电池供电的医疗...

  NCP4208 同步降压转换器 8相 VR11.1可编程 带I2C接口

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  AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD™PDAF技术

  是一款采用SuperPD™PDAF技术的13万像素CMOS成像传感器。这款先进的传感器具有独特的PDAF微透镜和PDAF图案技术,在低光照条件下具有出色的自动对焦性能。采用1.1μm像素构建,提供符合行业标准的1 / 3.2“光学格式,使AR1337具有适合大批量设计的尺寸。图像质量由领先的量子效率和灵敏度驱动,同时保持低读取噪声。这种组合可在明亮的日光或低室内照明条件下提供出色的图像。 AR1337以每秒30帧的速度运行在13 MP,并支持每秒30帧的4k2k视频和高达每秒60帧的全高清1080P视频。 特性 优势 SuperPD™PDAF技术 领先的低光自动对焦性能 独特的PDAF图案和微透镜技术 高精度相位检测自动聚焦(PDAF)功能 片上坏像素校正和AF计算 简化的相机模块积分校准和与后端应用处理器的集成 具有低读取噪声的高量子效率和灵敏度 卓越的图像质量,尤其是在光线不足 应用 终端产品 智能手机相机 平板电脑相机 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...

  HS是一款1080万像素,1英寸光学格式图像传感器,结合了高分辨率成像和3.4微米DR-Pix(动态响应像素),可动态调整以提供卓越的低光性能。在全分辨率下,AR1011HS提供60帧/秒(fps)视频;同时跳至120 fps的1080p高清模式。该传感器非常适合需要高分辨率的高端监控摄像系统,如电子平移,倾斜,变焦(ePTZ)等具有惊人的低光能力的功能。 4K超高清(3840 x 2190)分辨率为每秒60帧的模式,使传感器也成为专业消费类广播相机的理想选择。 应用 相机 安全 电路图、引脚图和封装图...

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  美半导体专注于卓越的像素性能,为该传感器的卓越图像质量奠定了基础,具有卓越的色彩精度,低光灵敏度和低噪声水平.AR0542是一款1/4英寸CMOS有源像素数字图像传感器集成了复杂的片上相机功能,如窗口,镜像,列和行跳过模式以及快照模式。它可通过简单的双线串行接口进行编程,功耗非常低。 应用 移动 电路图、引脚图和封装图

  是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...

  图像传感器是一款1 / 3.2“光学格式1.4微米像素传感器,能够以每秒42帧的速度捕获其完整的8 MP传感器分辨率,以60fps的速度捕获1080P视频.A-PixHS(tm )技术将安森美半导体的第二代背照式(BSI)像素技术和先进的高速传感器架构结合在一起,实现了许多创新功能。它旨在实现低z高度相机模块,以满足OEM和移动设备制造商的需求。 特性 高动态范围 应用 移动 电路图、引脚图和封装图...

  AR0522 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5 近红外增强

  是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0522可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 5 Mp,60 fps,优异的视频性能 小光学格式(1 / 2.5英寸) 彩色滤光片阵列:RGB和单色 1440p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4条车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 近红外线增强 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 机器视觉...

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