領慧立芯推出基于LH001-55 的壓力變送器方案

? ? ? ? ? 壓力傳感器是工業實踐、儀器儀表控制中最為常用的一種傳感器，并廣泛應用于各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。
目前，壓力傳感器在醫療行業應用中也有著明顯提升，如精度、可靠性、穩定性、體積等參數較以往都取得了突破發展，并在呼吸器械、輸液泵、壓力泵、診斷器械和多種監護儀中扮演著關鍵角色，壓力傳感器助推醫療數字化進程。
什么是壓力傳感器呢??壓力傳感器是指能按照一定的規律將壓力信號轉換成可用、可輸出的電信號的器件或裝置，通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。它主要是由測壓元件傳感器、測量電路與過程連接件等組成的（進氣壓力傳感器）。
壓力傳感器市場調研顯示，在全球市場中，壓力傳感器在傳感器整體市場中的份額占比在20%左右，僅次于流量傳感器，是第二大傳感器產品類型。
全球壓力MEMS市場達到16.85億美元，由于新冠疫情，預計到2020年將略微降至16.45億美元。到2026年，整個市場預計將增長至22.14億美元，復合年增長率為4%。
ADC(模數轉換器)作為工控測量系統的核心部件，負責將壓力傳感器的模擬信號進行模數轉換后，送給主控MCU進行校正等一系列的處理。
壓力變送器方案
? ? ? ?領慧立芯推出的LH001-55， 是一款低噪聲 24 位Σ△ADC，提供完整的高分辨率測量解決方案。最高有效位達（ENOB）可達到23位。集成多路選擇 MUX 和增益可調 PGA，可靈活處理差分或單端信號?？删幊虨V波器允許用戶在分辨率和輸出速率之間做最優的選擇。芯片內部集成了可編程激勵電流源以及溫度傳感器。同時集成了 12 位電壓輸出型 DAC。4-線SPI 接口，支持菊花鏈擴展多路 ADC 實現同時采樣。圖2位芯片的結構框圖。
該芯片還有一個亮點就是在正電源電壓的條件下可以精準測量小于-0.1V的絕對負壓信號。
? ? ? 圖3是LH001-55的評估板，主要是由AFE(LH001-55), 通用MCU等組成。領慧立芯提供全套的軟件演示方案。演示程序可以執行采樣ADC輸入信號，將數據通過1500000串口波特率發送。使用串口調試助手可以讀取數據。數據格式為：通道，ADC CODE, 電壓（mV），例程同時還有DAC和電流源輸出。
LH001-55的關鍵指標

低噪聲可編程增益放大器（PGA）和高分辨率 24 位模數轉換器（ADC）

?最高有效精度（ENOB）23位

?可編程增益：1/2/4/6/8/12/24/48

? 4 路差分輸入或者 8 路單端輸入

? 支持增益誤差、失調誤差自校準

? 最大積分非線性：13 PPM/FS

? 可編程輸出速率：2.5SPS-30kSPS

? 連續采樣模式：525μ A

? 休眠電流：0.2 μA

12 位電壓輸出型數模轉換器（DAC）

? 輸出范圍：0~2.5V

? 支持最大電阻負載 1kΩ，電容負載 200pF

集成溫度傳感器

集成兩路可編程激勵電流源：

? 100nA/50μA/100μA/250μA/500μA/ 750μA/1mA

內置16MHz振蕩器，±3%精度

電源

? 模擬：2.4V 至 3.6V

? 數字：1.7V 至 3.6V