Mikrocontroller.net - Benutzerbeiträge [de]

Luftdrucksensor

2020-03-29T08:19:49Z

Klkl:

Der Luftdruck auf der Erdoberfläche liegt bei etwa 1000 hPa (hektoPascal) = 1000 mBar. In technischen Anwendungen werden Drücke oft in kPa (kiloPascal) angegeben, das sind demzufolge 100 kPa.

=== MS5534 ===
Aktuell ist der MS5534C. Hergestellt von [http://www.intersema.ch/ Intersema]. Dort findet sich auch das [http://www.intersema.ch/products/guide/calibrated/ms5534c/ Datenblatt]

Der Sensor gibt seine Werte digital aus und enthält auch einen Temperatursensor für die nötige Temperaturkompensationsberechnung. Diese muss der Anwender selber machen, die Beschreibung dazu findet sich im Datenblatt.

Daten:
* Versorgungsspannung: 2,2 ... 3,6V
* Auflösung: 0.1 mbar
* Genauigkeit absolut bei 25°C: +-1,5 mbar
* Messfrequenz: ca. 28 Hz

Vorteile:
* Kalibriert

Nachteile:
* lichtempfindlich
* Eigenes Protokoll über 3 Adern, kein Bussystem
* Benötigt Oszillator mit 32768 kHz

Bezugsquellen:
* ELV 20,47€

Beispielcode:
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/20869 C-Code für PIC]

=== MPX4115A ===
Analoger Drucksensor von Freescale (früher Motorola). Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPX4115A.pdf Datenblatt].

Daten:
* Der Sensor gibt 45.9mV/kPa aus.
* Versorgungsspannung: 5V
* Genauigkeit (0-85°C): +-15 mbar

Vorteile:
* teilweise (0..90°C) temperaturkompensiert

Nachteile:
* geringe Genauigkeit im Vergleich zu den anderen Sensoren

Bezugsquellen:
* Reichelt 13,70 € (20.11.2012)

=== MPL3115A2 ===
Drucksensor von Freescale (früher Motorola) mit digitaler Datenausgabe über I2C. Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPL3115A2.pdf Datenblatt].

Daten:
* Messbereich 500..1100 hPa
* Versorgungsspannung: 1.95 .. 3.6 V
* Genauigkeit (0-50°C): 4 hPa
* Auflösung: 1.5 Pa bzw. 0.3 m

Vorteile:
* Datenaufbereitung On-Chip, Ausgabe Druck, Höhe, Temperatur

Nachteile:
* t.b.d.

Bezugsquellen:
* DigiKey 2,31 €, RS-Components3,02 € (10.11.2013)

=== SCP1000 ===

Digitaler Absolutdruck-Sensor von VTI.

[http://www.vti.fi/en/support/obsolete_products/pressure_sensors/ Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 2,4 bis 3,3 V
* Auflösung: 0,015 mbar
* Genauigkeit absolut (10 - 40°C): 1,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 9 Hz

Vorteile:
* SPI- oder I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* bis zu 17-bit Auflösung (entspricht 8cm)
* keine komplexen Kompensationsberechnungen beim Auslesen nötig

Nachteile:
* kleines SMD-Gehäuse (QFN-ähnlich), darf nicht mit Heißluft oder Lötkolben gelötet werden
* Beim Hersteller unter "Obsolete products" gelistet, aber noch gut verfügbar

Bezugsquellen:
* Aevum-Mechatronik (ca. 17 EUR)
* Breakout-Boards bei Sparkfun

=== BMP085 ===

Digitaler Absolutdrucksensor von Bosch Sensortec.

[http://www.bosch-sensortec.com/content/language1/downloads/BST-BMP085-DS000-05.pdf Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 1,8 bis 3,6 V
* Auflösung: 0,01 mbar
* Genauigkeit absolut (0-65°C): max. Fehler +-2,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 220 Hz

Vorteile:
* I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* hohe Auflösung und Genauigkeit

Nachteile:
* aufwendige Kompensationsberechnungen nötig

Bezugsquellen:
* Digikey (ca. 8 EUR)
* [http://jeelabs.org/pp1 Breakout-Board von Jeelabs]
* Rutronik
* ACAL
* sparkfun
* Watterott

Beispielcode:
* [http://code.jeelabs.org/viewvc/svn/jeelabs/trunk/libraries/Ports/ Jeelabs Ports Library] C++ mit Floatingpoint (Toter Link)
* [https://github.com/jcw/jeelib Jeelabs PortsBMP085 Library] C++/Arduino Library (Port library interface to BMP085 sensors connected via I2C)

=== BMP180 ===
Der Nachfolger des BMP085 (siehe oben).

Dieser ist noch ein wenig kleiner, ansonsten laut Datenblatt identisch.

Das neue Datenblatt und Beispielcode kann hier [http://www.bosch-sensortec.com/de/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp180_1/bmp180 (Herstellerseite)] gefunden werden.

Das Datenblatt des BMP180 erklärt auch den BMP085 etwas besser ;) (interne Register, Power-On-Reset ...)

Bezugsquelle (mit etwas Glück) :
ebay - internationale Suche
* BMP085 ab ca.3,5 $US (aktuell unter 3 Euro)
* BMP180 ab ca.6,0 $US (aktuell unter 5 Euro)
dort findet Ihr teilweise auch fertig aufgebaute Module (Chip auf Platine mit ein paar Bauteilen) z.B. als Modul für ARDUINO

PS : Für viele Anwendungen kann auf die Kompensation verzichtet werden (zB. nur Luftdruckanzeige) -> Druck (in Pascal) = UP*3

Februar 2016: Leider auch schon wieder abgekündigt, Nachfolger ist der sehr ähnliche BMP280.

=== BMP280 ===
Der Nachfolger des BMP180 (siehe oben).

Sehr ähnlich dem BMP180, leicht verbesserte Kennwerte

=== BME680 ===
Auch von Bosch, kann Luftfeuchtigkeit, Druck, Luftqualität

[https://www.bosch-sensortec.com/media/boschsensortec/downloads/datasheets/bst-bme680-ds001.pdf Datenblatt vom Hersteller]

* Betriebsspannung 1.71 bis 3.6 V
* Interface I²C, SPI

Kennwerte der Druckmessung
* RMS Noise 0.12 Pa (equiv. to 1.7 cm).
* Sensitivity Error ± 0.25 % (equiv. to 1 m at 400 m height change).
* Temperature coefficient offset ±1.3 Pa/K (equiv. to ±10.9 cm at 1°C temperature change),

150 Messungen/s bei niedrigster Auflösung, bis zu 16 fach oversampling
Ein Entwicklungsboard ist für ca 20€ zu bekommen.

=== LPS331 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von STMicroelectronics
[http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/DM00036196.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

=== MS5611 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von Measurement Specialties/MEAS
[http://www.amsys.info/sheets/amsys.en.ms5611_01ba03.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

[[Kategorie:Sensorik]]

Luftdrucksensor

2020-03-29T07:58:23Z

Klkl: /* BMP180 */

Der Luftdruck auf der Erdoberfläche liegt bei etwa 1000 hPa (hektoPascal) = 1000 mBar. In technischen Anwendungen werden Drücke oft in kPa (kiloPascal) angegeben, das sind demzufolge 100 kPa.

=== MS5534 ===
Aktuell ist der MS5534C. Hergestellt von [http://www.intersema.ch/ Intersema]. Dort findet sich auch das [http://www.intersema.ch/products/guide/calibrated/ms5534c/ Datenblatt]

Der Sensor gibt seine Werte digital aus und enthält auch einen Temperatursensor für die nötige Temperaturkompensationsberechnung. Diese muss der Anwender selber machen, die Beschreibung dazu findet sich im Datenblatt.

Daten:
* Versorgungsspannung: 2,2 ... 3,6V
* Auflösung: 0.1 mbar
* Genauigkeit absolut bei 25°C: +-1,5 mbar
* Messfrequenz: ca. 28 Hz

Vorteile:
* Kalibriert

Nachteile:
* lichtempfindlich
* Eigenes Protokoll über 3 Adern, kein Bussystem
* Benötigt Oszillator mit 32768 kHz

Bezugsquellen:
* ELV 20,47€

Beispielcode:
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/20869 C-Code für PIC]

=== MPX4115A ===
Analoger Drucksensor von Freescale (früher Motorola). Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPX4115A.pdf Datenblatt].

Daten:
* Der Sensor gibt 45.9mV/kPa aus.
* Versorgungsspannung: 5V
* Genauigkeit (0-85°C): +-15 mbar

Vorteile:
* teilweise (0..90°C) temperaturkompensiert

Nachteile:
* geringe Genauigkeit im Vergleich zu den anderen Sensoren

Bezugsquellen:
* Reichelt 13,70 € (20.11.2012)

=== MPL3115A2 ===
Drucksensor von Freescale (früher Motorola) mit digitaler Datenausgabe über I2C. Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPL3115A2.pdf Datenblatt].

Daten:
* Messbereich 500..1100 hPa
* Versorgungsspannung: 1.95 .. 3.6 V
* Genauigkeit (0-50°C): 4 hPa
* Auflösung: 1.5 Pa bzw. 0.3 m

Vorteile:
* Datenaufbereitung On-Chip, Ausgabe Druck, Höhe, Temperatur

Nachteile:
* t.b.d.

Bezugsquellen:
* DigiKey 2,31 €, RS-Components3,02 € (10.11.2013)

=== SCP1000 ===

Digitaler Absolutdruck-Sensor von VTI.

[http://www.vti.fi/en/support/obsolete_products/pressure_sensors/ Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 2,4 bis 3,3 V
* Auflösung: 0,015 mbar
* Genauigkeit absolut (10 - 40°C): 1,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 9 Hz

Vorteile:
* SPI- oder I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* bis zu 17-bit Auflösung (entspricht 8cm)
* keine komplexen Kompensationsberechnungen beim Auslesen nötig

Nachteile:
* kleines SMD-Gehäuse (QFN-ähnlich), darf nicht mit Heißluft oder Lötkolben gelötet werden
* Beim Hersteller unter "Obsolete products" gelistet, aber noch gut verfügbar

Bezugsquellen:
* Aevum-Mechatronik (ca. 17 EUR)
* Breakout-Boards bei Sparkfun

=== BMP085 ===

Digitaler Absolutdrucksensor von Bosch Sensortec.

[http://www.bosch-sensortec.com/content/language1/downloads/BST-BMP085-DS000-05.pdf Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 1,8 bis 3,6 V
* Auflösung: 0,01 mbar
* Genauigkeit absolut (0-65°C): max. Fehler +-2,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 220 Hz

Vorteile:
* I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* hohe Auflösung und Genauigkeit

Nachteile:
* aufwendige Kompensationsberechnungen nötig

Bezugsquellen:
* Digikey (ca. 8 EUR)
* [http://jeelabs.org/pp1 Breakout-Board von Jeelabs]
* Rutronik
* ACAL
* sparkfun
* Watterott

Beispielcode:
* [http://code.jeelabs.org/viewvc/svn/jeelabs/trunk/libraries/Ports/ Jeelabs Ports Library] C++ mit Floatingpoint (Toter Link)
* [https://github.com/jcw/jeelib Jeelabs PortsBMP085 Library] C++/Arduino Library (Port library interface to BMP085 sensors connected via I2C)

=== BMP180 ===
Der Nachfolger des BMP085 (siehe oben).

Dieser ist noch ein wenig kleiner, ansonsten laut Datenblatt identisch.

Das neue Datenblatt und Beispielcode kann hier [http://www.bosch-sensortec.com/de/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp180_1/bmp180 (Herstellerseite)] gefunden werden.

Das Datenblatt des BMP180 erklärt auch den BMP085 etwas besser ;) (interne Register, Power-On-Reset ...)

Bezugsquelle (mit etwas Glück) :
ebay - internationale Suche
* BMP085 ab ca.3,5 $US (aktuell unter 3 Euro)
* BMP180 ab ca.6,0 $US (aktuell unter 5 Euro)
dort findet Ihr teilweise auch fertig aufgebaute Module (Chip auf Platine mit ein paar Bauteilen) z.B. als Modul für ARDUINO

PS : Für viele Anwendungen kann auf die Kompensation verzichtet werden (zB. nur Luftdruckanzeige) -> Druck (in Pascal) = UP*3

Februar 2016: Leider auch schon wieder abgekündigt, Nachfolger ist der BMP280 der sehr ähnlich ist.

=== LPS331 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von STMicroelectronics
[http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/DM00036196.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

=== MS5611 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von Measurement Specialties/MEAS
[http://www.amsys.info/sheets/amsys.en.ms5611_01ba03.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

[[Kategorie:Sensorik]]

Richtiges Designen von Platinenlayouts

2011-06-15T09:36:41Z

Klkl: /* Schlechtes Platinenlayout (Don'ts) */

Beim Erstellen von Platinenlayouts muss man vieles beachten. Dieser Artikel zählt auf, was man machen sollte (Dos), und was man keinesfalls machen sollte (Don'ts).

== Gutes Platinenlayout (Dos) ==

* Berechne vor dem Zeichnen, welche Ströme über die Leiterbahn fließen werden und bestimme anhand dessen ihre Breite. Faustformel: 0,35mm können mit einem Ampere belastet werden. Weiteres siehe unter [[Leiterbahnbreite]].
* Halte die Leiterplatte klein und kompakt. Jeder Leiterzug wirkt wie eine Antenne, welche Störungen aussendet oder empfängt. Je länger um so intensiver. Zumindest auf der Eingangsseite.
* Nutze die Flächen zwischen den Leiterzügen und verbinde sie mit Masse (Polygone). So kann man Strahlung von außen abschirmen und Abstrahlung minimieren. Vermeide aber freie Kupferflächen, die nicht an GND angeschlossen sind.
* Geize nicht mit Blockkondensatoren. Für jeden VCC-Pin o.ä. ist mindestens ein 100nF Kondensator, bei schnelleren Sachen evtl. ein kleinerer (z. B. 10nF) einzusetzen. Ausserdem kann es meist notwendig, pro IC noch zusätzlich einen 10µF Kondensator und eine Ferritperle (engl. bead) zur Entkopplung von Vcc zu spendieren.
* Digitale und analoge Signale getrennt routen und nur in einem Punkt verbinden. Und zwar idealerweise am [[AD-Wandler]], wenn dieser vorhanden ist, sonst in der Nähe des Spannungsreglers. Eine Massefläche für analoge und digitale Schaltungsteile sollte durchgängig sein, getrennte Masseflächen sind nur in sehr seltenen Fällen sinnvoll.
* Nutze die Anschlüsse der bedrahteten Bauelemente für Durchkontaktierungen.
* Wenn es sich nicht vermeiden lässt 230V (400V) Netzspannung auf die Platine zu führen, so trenne die Bereiche der Kleinspannung und Netzspannung deutlich voneinander und mit vieeel Platz. Dabei unterscheidet man zwischen Luft- und Kriechstrecken. Eine Kriechstrecke ist die Strecke auf der Oberfläche einer Leiterplatte oder eines Bauteils. Die Luftstrecke ist sozusagen die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Potentialen. Die Luft- und Kriechstrecken betragen zwischen 3 und 8 mm. Der notwendige Abstand hängt von der Gefährdung ab, siehe auch [[Leiterbahnabstände]].

== Schlechtes Platinenlayout (Don'ts) ==

* Analoge und digitale Schaltungsteile direkt ohne Filter aus der gleichen Stromquelle versorgen.
* Digitale Signalleitungen in unmittelbarer Nachbarschaft analoger Signale.
* Zu wenig Abstand zwischen Leiterplattenrand und Leiterzügen.
* 90° oder spitze Winkel beim Routen von hochfrequenzführenden Leiterbahnen. (Wegen der Reflexionen. Die Effekte werden jedoch erst ab 1GHz und höher wirklich messbar. Mehr dazu im Artikel [[Wellenwiderstand#Leitungsf.C3.BChrung_und_Layout | Wellenwiderstand]])
* Durchkontaktierungen auf SMD-Pads. Beim maschinellen Löten läuft das Flussmittel bzw. das Lötzinn in die Bohrung. Die Fehlerhäufigkeit steigt.
* Durchkontaktierungen von beiden Seiten mit Stopplack verschließen. Es könnte Feuchtigkeit darin zurückbleiben und beim Löten der Stopplack abplatzen

== Beiträge im Forum ==

*[http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-178710.html#254235 Regeln beim Platinenentwurf]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/93602#804338 Vorschlag für Lötpads bei Hobbyeinsteigerplatinen]

==Links==

* [[EMV]]
* [[Eagle im Hobbybereich]]
* [http://www.ilfa.de/download/C/pb-id=wd7c584f8c9d73e6df32d52cabe12bcbbba8624a4eci8/453/Design-Optimierung.pdf Optimierung von Layouts]
*[http://www.ilfa.de/de/_design/index.html?a-Common_menu-n_Selected=6&button-CurrentMenuTree-setmenutree=&a-Common_storyOutput-n_SearchNodeId=6&button-Common_storyOutput-find_story=&uypb-id=wd7c584f8c9d73e6df32d52cabe12bcbbba8624a4eci8 Weitere Dokumente zum Thema professionelle Platinenherstellung]
* [http://www.analog.com/library/analogDialogue/Anniversary/12.html Grounding (Again)], Ask The Applications Engineer - 12, Fa. Analog Devices, (englisch)

* [http://www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=115 Designing a Better PCB] von Sparkfun (engl.)
* [http://www.hottconsultants.com/tips.html Tech Tips] von Henry Ott (engl.)

[[Category:Platinen]]
[[Kategorie:Schaltplaneditoren]]