חיישן לחץ אוויר דיפרנציאלי MPX5010DP

חיישן לחץ אינטגרלי מבוסס סיליקון מבית NXP
היתרון הגדול שלו הוא שהוא "Signal Conditioned". בניגוד לחיישני לחץ פשוטים שמוציאים מתח נמוך מאוד ודורשים מגברים מורכבים, ה-MPX5010DP כבר כולל בתוכו מערכת לכיול, פיצוי טמפרטורה והגברה. המשמעות היא שאפשר לחבר את יציאת המתח שלו ישירות לכניסה אנלוגית (ADC) של ארדואינו או בקר אחר.

מפרט ונתונים:

• מתח עבודה: 5V
• מוצא: מתח אנלוגי
• טווח לחץ נמדד: 0 עד 10 kPa (בערך 1.45 psi)
• רגישות:  450mV  לכל 1kPa 
• דיוק: ±5.0% (בטווח טמפרטורות של 0° עד 85°C)
• זמן תגובה: 1.0ms
• חיבורים:
  • פין 1 : Vcc
  • פין 2: GND
  • פין 3: Analog Out
  • פינים 4-6: לא מחוברים
• פיות אוויר:
  • P1 (הפיה העליונה/הקרובה לכיתוב): מיועדת ללחץ חיובי (צד הלחץ הגבוה).
  • P2 (הפיה התחתונה): מיועדת ללחץ נמוך או ואקום.
  • החיישן מודד $P1 – P2$. אם הלחץ ב-P1 גבוה מ-P2, המתח במוצא יעלה.

משמעות הסיומת "DP" (Dual Port)

החיישן מצויד בשתי פיות (Ports), מה שמאפשר מדידת לחץ דיפרנציאלי:

• הוא מודד את ההפרש שבין הלחץ בפין 1 ללחץ בפין 2.
• אם משאירים פיה אחת פתוחה לאוויר, הוא מודד לחץ יחסי (Gauge Pressure).
• הוא אידיאלי למדידת זרימת אוויר (למשל בעזרת צינור פיטו).

חישוב הלחץ (הנוסחה)

המתח שיוצא מהחיישן (Vout}) תלוי במתח ההזנה (Vcc) ובלחץ המופעל (P ב-kPa). הנוסחה הכללית היא:

אם נבודד את ה-P, נוכל לדעת מה הלחץ לפי המתח שקראנו מהבקר.

שימושים נפוצים

• מכשור רפואי: מכשירי הנשמה או מדידת נפח ריאות (ספירומטר).
• מערכות מיזוג (HVAC): מדידת זרימת אוויר בתעלות או בדיקת סתימות בפילטרים.
• רובוטיקה: מדידת מהירות טיסה של רחפנים או גובה נוזל במיכלים.

טיפים לעבודה נכונה

• סינון רעשים: מומלץ מאוד להוסיף קבל של 0.1µF בין פין המתח (Vcc) לאדמה (GND) כדי לייצב את הקריאה.
• חיבור פיזי: הפיות מתאימות לצינורות גמישים בקוטר פנימי של "3/16 (כ-4.7 מ"מ).
• כיול: למרות שהוא מגיע מכיול מהמפעל, כדאי תמיד לבצע "איפוס" (Taring) בתוכנה כאשר אין לחץ, כדי לנטרל סטיות קטנות.