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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drucksensor SM5420


Autor: mcnanuk (Gast)
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Hallo, ich habe ein Problem. Ich habe einen Drucksensor SM5420 von 
Silicon Microstructures.
Zusätzlich habe ich ein STK500 von Atmel.
Meine Aufgabe ist nun, den Druck auszulesen und es auf einem LCD 
anzuzeigen. Tendentiell habe ich einen Plan wie das gehen soll, aber 
praktisch verstehe ich nicht, wie ich den Sensor an das Board bekomme.

Der Schaltplan zeigt 5 belegte Pins, +IN, Out+, Out-, -IN1, +IN2.

Leider sagen mir diese Bezeichnungen gar nix. Auch gibt das Datenblatt 
keine weiteren Hinweise, wie ich die Pins zu verwenden habe. Sind das 
eventuell irgendwelche Standards ?
Also von Schaltbild her würde ich -IN1 nd -IN2 als GND und VTG sehen. 
Eine 5V Spannung soll anliegen. nur wo bekomm ich die Werte, die ich 
auslesen soll ? Und in welcher Form ?

Danke für jeden Hinweis :)

Autor: Düsendieb (Gast)
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suche mal was zu "Messbrücke"


Axel

Autor: mcnanuk (Gast)
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Danke Axel,

Ich habe schon etwas weiter gesucht, und glaube nun zu verstehen, wie 
mein Sensor funktioniert. Der SM5420 ist en piezoresitiver Sensor.

Datenblatt: http://www.amsys.de/sheets/amsys.de.sm5420%28e%29.pdf

Ich habe auch in andere Datenblätter reingeschaut, von anderen 
Drucksensoren.

jedoch irritiert mich der Schaltplan. So wie ich das sehe ist dort kein 
Ground, keine Erdung angeschlossen, und ich muss auf die drei IN Port 
jeweils meien 5V legen. bei den beiden OUT Pins, werde ich 2 
Ausgangsspannungen erhalten, die ich dann irgendwie in den vorliegenden 
Druck umrechnen kann.

Oder liege ich völlig falsch ?

Autor: n+peter (Gast)
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Nur so meine Meinung dazu, mit dem Ding ist das etwas aufwendig, da mußt 
erst mal einen guten Instrumentenverstärker davor schalten, da es nur 
eine Messbrücke beinhaltet, und die haben nur einige Millivolt 
Out-spannung,
wirklich einfach geht mit dem MPXA4100, gibt bei Conrad, aber nicht ganz 
billig, aber kommt drauf an "Was" Du messen willst,

mfg

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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mcnanuk schrieb:
> jedoch irritiert mich der Schaltplan. So wie ich das sehe ist dort kein
> Ground, keine Erdung angeschlossen, und ich muss auf die drei IN Port
> jeweils meien 5V legen. bei den beiden OUT Pins, werde ich 2
> Ausgangsspannungen erhalten, die ich dann irgendwie in den vorliegenden
> Druck umrechnen kann.
>
> Oder liege ich völlig falsch ?

Du liegst ziemlich falsch. ;)

Eingang und Ausgang haben keine gemeinsame Masse. Das entspraeche bei 
einer Messbruecke ja einem wegfallenden Widerstand.

Wenn Du 5V an Pin 8 und GND auf Pins 4 und 5 legst, kannst Du zwischen 
Pins 2 und 6 eine Spannung messen, die Deinem Messwert entspricht.


Volker

Autor: mcnanuk (Gast)
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n+peter schrieb:
> Nur so meine Meinung dazu, mit dem Ding ist das etwas aufwendig, da mußt
> erst mal einen guten Instrumentenverstärker davor schalten, da es nur
> eine Messbrücke beinhaltet, und die haben nur einige Millivolt
> Out-spannung,
> wirklich einfach geht mit dem MPXA4100, gibt bei Conrad, aber nicht ganz
> billig, aber kommt drauf an "Was" Du messen willst,

Leider hab ich nicht die Wahl welchen Sensor ich nehme. Dieser ist mir 
vorerst mal vorgegeben.

Messen soll das ganze später den Absoluten Luftdruck in einem kleinen 
Ultralight Flugzeug. Da Zweifel ich eh noch dran, dass der Sensor genau 
genug ist. Aber das wird sich zeigen, wenn ich das Ding erst mal am 
Laufen habe.

ich muss auch zugeben, dass das mein erster Luftdrucksensor ist, und ich 
noch im trüben stochere.

Volker Schulz schrieb:
> Wenn Du 5V an Pin 8 und GND auf Pins 4 und 5 legst, kannst Du zwischen
> Pins 2 und 6 eine Spannung messen, die Deinem Messwert entspricht.

Woher weiss man das ? Ich habe mir die Theorie zur Messbrücke 
angeschaut, und hätte daraus geschlossen, dann ich 4 und 4 zu einem 
Kreis zusammenschliessen muss. (Wobei ich zugeben muss, dass mir das 
komisch vorkam, keine GND anzulegen.)

Ich hoffe Ihr könnt mir noch ein paar Hinweise geben, oder mir ne 
Literatur empfehlen. Ich werde nun mal weiter versuchen hinter die 
theorie zu steigen :)

Danke nochmals

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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mcnanuk schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> Wenn Du 5V an Pin 8 und GND auf Pins 4 und 5 legst, kannst Du zwischen
>> Pins 2 und 6 eine Spannung messen, die Deinem Messwert entspricht.
>
> Woher weiss man das ? Ich habe mir die Theorie zur Messbrücke
> angeschaut, und hätte daraus geschlossen, dann ich 4 und 4 zu einem
> Kreis zusammenschliessen muss. (Wobei ich zugeben muss, dass mir das
> komisch vorkam, keine GND anzulegen.)

Das weiss man weil man im Datenblatt die Messbruecke sieht. ;) 
Betrachten wir den "Kreis" mal als "Quadrat". Die Bruecke steckt im 
Sensor und die Pins sind an den Ecken angeschlossen (also zwischen den 
Widerstaenden). Mit dem Druck aendert sich einer der Widerstaende 
innerhalb der Messbruecke, was dann als Ausgangsspannung abzulesen ist.

Dahinter braeuchtest Du dann noch einen Oprationsverstaerker, der Dir 
die Ausgansspannung auf 0-Vref verstaerkt.


Volker

Autor: mcnanuk (Gast)
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Vielen Dank es funktioniert.

jetzt nur noch rausfinden, wie ich aus dem Output den Luftdruck 
berechne...

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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mcnanuk schrieb:
> Vielen Dank es funktioniert.
>
> jetzt nur noch rausfinden, wie ich aus dem Output den Luftdruck
> berechne...

Das sollte zu schaffen sein... Output ist ja linear zum Druck. ;)


Volker

Autor: mcnanuk (Gast)
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hmmm muss ich davon ausgehen, dass der angezeigte Wert dem aktuellen 
Druck entspricht, d.h. ich brauche einen geeichten Barometer.
Und ich muss dann in einer bestimmten Höhe den Druck kennen, und diesen 
dann als Maximum nehmen. Damit kann ich dann pro 0,1 mV 
Spannungsänderung die entsprechende Höhe berechnen ?

Oder kann ich da irgendwie etwas aus dem Datenblatt entnehmen. Das ist 
noch sehr kryptisch was da alles draufsteht.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Wie ich schon schrieb, solltest Du einen OPV hinter den Sensor klemmen 
um Dir Deinen Messbereich auf 0-Vref zu bringen. Ansonsten verlierst Du 
doch viel zu viel an Aufloesung.

Und dann waere es in der Tat hilfreich, wenn Du ein Referenzmessgeraet 
hast und zwei verschiedene Druecke misst und damit Deine Schaltung quasi 
"eichst".


Volker

Autor: mcnanuk (Gast)
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Danke Volker für deine Hilfe.

Im Prinzip brauch ich doch nur einen OPV, wenn ich das Signal dann 
später an mein Atmel Board geben will. So mit meinem Voltmeter kann ich 
das Signal ja schon verarbeiten.

Nur was ich nicht verstehe, wie ich jetzt von der Ausgangsspannung dann 
auf den Druck, bzw später die Höhe kommen soll.


Eine frage auch noch zum Datenblatt:

Wenn da Burst Preassure : 5X steht, bedeutet das dann 5 Bar ? also 5 mal 
den normaldruck ? Ich will das gute Ding ja nicht zerstören. bzw, werde 
ich den Druck mittels einer Vakkuum Pumpe sowieso nur verringern. Aber 
rein Interesse halber.


Ich komm mir völlig blöde vor, da mir das alles irgendwie nix sagt, aber 
ich das Gefühl habe, dass für Leute die öfter damit arbeiten, das alles 
total easy ist, und total klar.
Ich fange ja erst an mit Sensoren etc. Bisher habe ich mich immer nur 
mit fertiger Hardware abgegeben, und habe einfach C-Programme 
geschrieben auf dem STK 500. Nur jetzt soll ich eben alles alleine 
machen, und fühle mich grade etwas überfordert.
Wie komm ich denn hier irgendwie weiter ?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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mcnanuk schrieb:
> Danke Volker für deine Hilfe.
>
> Im Prinzip brauch ich doch nur einen OPV, wenn ich das Signal dann
> später an mein Atmel Board geben will. So mit meinem Voltmeter kann ich
> das Signal ja schon verarbeiten.

Jein. So ein Voltmeter hat ja (jedenfalls wenn es ein digitales ist) 
auch einen A/D-Wandler drin. Die Aufloesung wird also auch hier mit OPV 
besser.


> Nur was ich nicht verstehe, wie ich jetzt von der Ausgangsspannung dann
> auf den Druck, bzw später die Höhe kommen soll.

Zuerst musst Du rausfinden, welche Spannung Du ohne Druck (also bei 0 
PSI) hast. Sollten 0V sein, kann aber laut Datenblatt zwischen -35mV und 
+35mV liegen. Die Spannung bei Maximaldruck ist dann Offset (Wert bei 0) 
+ 100mV.

Hast Du also einen Offset von 0V und den Sensor mit 15 PSI max., dann 
hast Du bei 15 PSI eine Spannung von 100mV. Misst Du 50mV entspricht das 
einem Druck von 7.5 PSI... Und so weiter.. macht Sinn?


> Eine frage auch noch zum Datenblatt:
>
> Wenn da Burst Preassure : 5X steht, bedeutet das dann 5 Bar ? also 5 mal
> den normaldruck ? Ich will das gute Ding ja nicht zerstören. bzw, werde
> ich den Druck mittels einer Vakkuum Pumpe sowieso nur verringern. Aber
> rein Interesse halber.

Das wird 5-facher Maximaldruck sein. Also bei der 15 PSI Version waere 
der Berstdruck 75 PSI.


Volker

Autor: mcnanuk (Gast)
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Volker Schulz schrieb:
> macht Sinn?

Total... jetzt hab ich es verstanden. Diesere Offset hat mich arg 
irritiert.

Also wird mein nächster Schritt sein, ein Vakkumgefäß zu basteln und 
meine Pumpe mal auf Hochtouren zu bringen. Mal sehen was rauskommt.

Da ich bei Normaldruck im raum 85mV gemessen habe, wird es wohl ein 15 
PSi Teil sein. Aber ich werde da mal die Aufschrift prüfen. Hier war 
mich nichtt klar, dass mein Sensor nur eine Range abdeck, ich dachte 
irgendwie dass vielleicht alle Möglich seien. was aber im anchhinein 
doch eher quatsch war.

Danke nochmals... bis zur nächsten Frage:)

Autor: mcnanuk (Gast)
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Okay da kommt die Frage schon. Ich habe jetzt nochmal genau auf den 
Sensor geguckt.
Erwartet hätte ich eine Aufschrift:

SM5420 - XXX - A- P- T
Wobei mir die XXX Zahl wohl sagen soll um welchen Sensor es sich 
handelt.

Doch was steht drauf: SM5420 1H2001
Google sagt nix dazu grrmpf.  komisch komisch.

Ich denke es ist deer 15 PSI Sensor, denn das wäre für meine Aufgabe 
passend. Aber sicher kann ich da wohl nicht sein.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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mcnanuk schrieb:
> Ich denke es ist deer 15 PSI Sensor, denn das wäre für meine Aufgabe
> passend. Aber sicher kann ich da wohl nicht sein.

Nur wenn eine Messung bei 15 PSI 100mV ueber der Messung von 0 PSI 
liegt. ;)


Volker

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