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--- barometersensors [2023/07/14 11:12]
huangyuan
+++ barometersensors [2023/07/25 12:07] (当前版本)
huangyuan
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 压电电阻式传感器：这种传感器使用了压电材料作为感应元件，使用Si单晶板作为隔膜（压力接收元件），通过在其表面上扩散杂质形成电阻桥电路，将施加压力时产生的变形作为电阻值变化，来计算压力（气压）。当外界压力变化作用于传感器时，压电材料会产生电荷分布的变化，从而导致电阻值发生变化。通过测量电阻的变化可以获得与压力相关的信号。压电电阻式传感器具有快速响应、较高的灵敏度和稳定性，被广泛应用于气压测量、气体流量测量等领域。
-{{:压电电阻式气压传感器.png?500|}}
+压电电阻式气压传感器具有以下几个特点：
-图1：压阻电阻式气压传感器
+  *  高灵敏度：压电材料对于微小的压力变化非常敏感，能够快速响应气压的变化。
+  *  宽测量范围：这种类型的传感器通常具有较大的测量范围，可以适应不同的气压条件。
+  *  高稳定性：压电材料的性能相对稳定，具有较低的温度漂移和长期稳定性，能够提供可靠的气压测量结果。
+  *  快速响应时间：由于压电材料的优异特性，压电电阻式气压传感器具有快速的响应时间，可以实时监测气压变化。
+  *  宽工作温度范围：这种传感器通常能够在较宽的温度范围内正常工作，适用于不同环境下的气压测量。
+  *  小型化和集成化：压电电阻式气压传感器可以制造成小型化和集成化的封装形式，方便安装和集成到各种设备和系统中。
+  *  低功耗：这种传感器通常具有低功耗的特点，适用于电池供电或对能源消耗敏感的应用场景。
+{{ :压电电阻式气压传感器.png?500 |}}
+图1：压阻电阻式气压传感器结构
 静电电容式传感器：这种传感器利用了静电电容效应。传感器内部有一个微小的空气腔体，当外界压力变化时，腔体的体积会发生微小变化，进而改变了电容值。通过测量电容的变化可以得到与压力相关的信号。静电电容式传感器具有较高的灵敏度和精度，适用于气压测量、液位测量等应用。
+静电电容式气压传感器具有以下几个优点：
+  *  高精度和灵敏度：静电电容式气压传感器可以提供高精度的气压测量结果。它们能够感知微小的气压变化，并将其转化为电容变化的信号。由于电容变化与压力变化之间存在线性关系，传感器能够提供准确的气压读数。
+  *  宽测量范围：静电电容式气压传感器通常具有较宽的测量范围。它们可以在大气压力的不同范围内进行准确测量，从低气压到高气压都具备可靠性。
+  *  快速响应时间：这类传感器具有快速的响应时间。它们能够迅速感知并转换气压变化，提供即时的测量结果。这对于实时应用，如气象观测、控制系统和自动化系统等非常重要。
+  *  低功耗：静电电容式气压传感器通常具有低功耗特性。它们能够在持续运行的情况下消耗较少的能量，适用于需要长时间使用的应用和电池供电设备。
+  *  小型化和集成化：这种类型的传感器通常具有小型化的设计。它们占用空间较小，适用于对尺寸要求严格的应用场景。此外，静电电容式气压传感器也可以与其他传感器或电路集成在一起，以实现更多功能的综合系统。
+{{ :静电电容式气压传感器结构.png?500 |}}
+图2：静电电容式气压传感器结构
 这两种传感器各有优势，选择取决于具体应用需求。压电电阻式传感器在快速响应和稳定性方面较好，适用于对动态压力变化敏感的应用；静电电容式传感器具有高灵敏度和较高的分辨率，适用于对静态和微小压力变化的测量。
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 ### 3. 如何应用气压传感器？
-### 4. 主要的气压传感器供应商
+气压传感器是一种用于测量大气压力的传感器，它在许多领域都有广泛的应用。以下是一些气压传感器的常见应用：
+天气预报：气压是天气变化的重要指标之一。气压传感器可以用于测量大气压力的变化，并根据这些数据来预测天气的变化。通过监测气压的趋势，可以预测是否有即将来临的降雨、气温变化等天气情况。
+{{ ::气压传感器在天气预报中的应用.jpg?500 |}}
+导航和高度测量：气压传感器可以用于测量高度和海拔高度。它们可用于飞机、导航系统、高空气球等应用中，帮助确定物体或载具相对于地面的高度位置。例如，在航空中，气压传感器配合其他传感器（如加速度计、陀螺仪等）使用，可提供精确的高度测量数据。
+{{ ::气压计.jpg?500 |}}
+环境监测：气压传感器可用于环境监测和气候研究。它们可以测量大气压力的变化，帮助科学家了解和研究气候模式、气象现象以及大气层的变化。这些传感器广泛应用于气象站、环境监测设备和气候研究项目中。
+{{ :wiki:环境监测.jpg?500 |}}
+气压补偿：气压传感器可以用于补偿其他传感器的测量误差。在某些应用中，如液位测量、气体流量测量等，气压传感器可以测量环境大气压力的变化，并将其应用于修正其他传感器的输出，以提供更准确的测量结果。
+{{ :wiki:气压补偿.jpg?500 |}}
+总之，气压传感器在天气预报、导航和高度测量、环境监测以及补偿其他传感器等方面发挥着重要作用。它们帮助我们获得关于大气压力的信息，从而推断气候变化、确定高度位置和改进其他测量系统的准确性
-Honeywell(霍尼韦尔)- Honeywell 是一家知名的传感器制造商，提供各种类型的气压传感器，包括绝对压力传感器和差压传感器。
+### 4. 主要的气压传感器供应商[[http://example.com|外部链接]]
-Bosch Sensortec(博世传感器技术) - Bosch Sensortec 专注于MEMS(微机电系统)传感器技术，其产品线包括气压传感器，广泛应用于手机、智能手表和其他移动设备中。
+[[http://www.honeywell.com|honeywell]]：(霍尼韦尔)- Honeywell 是一家知名的传感器制造商，提供各种类型的气压传感器，包括绝对压力传感器和差压传感器。
-Sensirion(森赛龙)- Sensirion 是一家瑞士公司，专注于各种环境传感器，包括气压传感器。他们提供高精度的数字式气压传感器，适用于工业、医疗和消费电子等领域。
+[[http://bosch-sensortec.com|bosch-sensortec]]：(博世传感器技术) - Bosch Sensortec 专注于MEMS(微机电系统)传感器技术，其产品线包括气压传感器，广泛应用于手机、智能手表和其他移动设备中。
-Freescale Semiconductor (飞思卡尔半导体)- Freescale Semiconductor 是一家全球领先的半导体制造商，他们提供各种型号和规格的气压传感器，可应用于汽车、工业和消费电子等领域。
+[[http://sensirion.com|sensirion]]：(森赛龙)- Sensirion 是一家瑞士公司，专注于各种环境传感器，包括气压传感器。他们提供高精度的数字式气压传感器，适用于工业、医疗和消费电子等领域。
-TE Connectivity(泰科电子)- TE Connectivity 是一家综合性电子元器件制造商，他们提供气压传感器解决方案，用于航空航天、汽车、医疗和工业等领域。
+[[http://te.com|TE Connectivity]]：(泰科电子)- TE Connectivity 是一家综合性电子元器件制造商，他们提供气压传感器解决方案，用于航空航天、汽车、医疗和工业等领域。
 ### 5. 参考案例
-[[https://www.murata.com/zh-cn/products/productdetail?partno=ZPA4756-0311A-R|https://www.murata.com/zh-cn/products/productdetail?partno=ZPA4756-0311A-R]]
+  from machine import I2C, Pin
+  import time
+  i2c = I2C(0, scl=Pin(21), sda=Pin(20), freq=400_000)
+  ms5611_c = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
+  GY63_ADDRESS = 0x77
+  print(i2c.scan())
+  def reset():
+      i2c.writeto(GY63_ADDRESS, bytearray([0x1E]))
+      time.sleep(0.01)
+  def init():
+      reset()
+      for i in range(8):
+          ms5611_c[i] = prom(i)
+  def prom(coef_num):
+      rxbuff = i2c.readfrom_mem(GY63_ADDRESS, 0XA0+coef_num*2, 3)
+      return rxbuff[0] << 8 | rxbuff[1]
+  def read_pressure():
+      i2c.writeto(GY63_ADDRESS, bytearray([0x48]))
+      time.sleep(0.02)
+      data = i2c.readfrom_mem(GY63_ADDRESS, 0, 3)
+      pressure = (data[0] << 16) + (data[1] << 8) + data[2]
+      return pressure
+  def read_temperature():
+      i2c.writeto(GY63_ADDRESS, bytearray([0x58]))
+      time.sleep(0.02)
+      data = i2c.readfrom_mem(GY63_ADDRESS, 0, 3)
+      temperature = (data[0] << 16) + (data[1] << 8) + data[2]
+      return temperature
+  def calculate(ut, up):
+      dT = ut - (ms5611_c[5] << 8)
+      off = (ms5611_c[2] << 16) + ((ms5611_c[4]*dT) >> 7)
+      sens = (ms5611_c[1] << 15) + ((ms5611_c[3]*dT) >> 8)
+      temp = 2000 + ((dT*ms5611_c[6]) >> 23)
+      if (temp < 2000):
+          delt = temp - 2000
+          delt = 5 * delt *delt
+          off = off - (delt >> 1)
+          sens = sens - (delt >> 2)
+      if (temp < -1500):
+          delt = temp + 1500
+          delt = delt * delt
+          off = off - (7 * delt)
+          sens = sens - ((11 * delt) >> 1)
+      temp = temp - ((dT*dT) >> 31)
+      press = (((int(up)*sens) >> 21) - off) >> 15
+      return press, temp
+  init()
+  while True:
+      up = read_pressure()
+      ut = read_temperature()
+      pressure, temperature = calculate(ut, up)
+      print("Pressure:", pressure)
+      print("Temperature:", temperature)
+      time.sleep(1)
+结果显示：
+{{ ::qiya.png?500 |}}