MS5541C压力传感器应用说明

大家好，我是【广州工控传感★科技】MS5541C压力传感器事业部，张工。

应用信息

综述

将压力传感元件和数字电路整合在一起的优点是可以省去外部电路和元件，并可以降低功耗。MS5541C主要应用是需要电池供电的手持设备，但它的精度和分辨率也同样适用于工业和汽车方面的。可通过软件二次补偿的特点使得产品适用于客户的特殊用途。MS5541C和多种控制器之间的通讯可由非常容易使用的3线串行接口实现。可以自由选择使用何种微处理器，并且没有要求使用特定的标准接口，这一点对使用特殊设计4位微处理器的用户尤为重要。

MS5541是工厂校正过的。校正数据存储在产品内部的64位PROM内。

防潮/防水保护

硅芯片和邦线都被防腐蚀和防磁的保护罩保护起来。MS5541C由一个金属保护帽和防潮硅胶封装。即便是在直接和水接触时，硅胶的特性也可以保护传感器的功能不受影响。这个特性使得传感器广泛应用在防水手表和其他需要直接接触水的应用中。无论如何，使用者应该避免传感器的硅胶表面接触硬的物质，比如说盐粒。在这种情况下最好用清水冲洗。要特别小心不要破坏封胶。损坏的胶会导致气体滞留，从而导致传感器信号的不稳定，尤其是损坏在芯片附近时。

金属盖是由特殊的防腐蚀和防磁不锈钢制成，以便防止最终产品内电池的腐蚀。MS5541C通过ISO6425标准，在盐水中可以经受30bar的压力。测试所用的海水的配比是41克海盐和1升去离子水。对于在ISO6425中描述的水下应用，把用O型圈在金属帽外面把传感器密封起来是十分重要的。盐水与陶瓷基板的接触会永久破坏传感器。对于防水手表的应用，建议在传感器背后加一个稳定的机械支撑，否则过大的压力有可能将传感器向后推，甚至把陶瓷基板折弯。

MS5541是工厂校正过的。校正数据存储在产品内部的64位PROM内。

防潮/防水保护

硅芯片和邦线都被防腐蚀和防磁的保护罩保护起来。MS5541C由一个金属保护帽和防潮硅胶封装。即便是在直接和水接触时，硅胶的特性也可以保护传感器的功能不受影响。这个特性使得传感器广泛应用在防水手表和其他需要直接接触水的应用中。无论如何，使用者应该避免传感器的硅胶表面接触硬的物质，比如说盐粒。在这种情况下最好用清水冲洗。要特别小心不要破坏封胶。损坏的胶会导致气体滞留，从而导致传感器信号的不稳定，尤其是损坏在芯片附近时。

金属盖是由特殊的防腐蚀和防磁不锈钢制成，以便防止最终产品内电池的腐蚀。MS5541C通过ISO6425标准，在盐水中可以经受30bar的压力。测试所用的海水的配比是41克海盐和1升去离子水。对于在ISO6425中描述的水下应用，把用O型圈在金属帽外面把传感器密封起来是十分重要的。盐水与陶瓷基板的接触会永久破坏传感器。对于防水手表的应用，建议在传感器背后加一个稳定的机械支撑，否则过大的压力有可能将传感器向后推，甚至把陶瓷基板折弯。

光敏感

MS5541CMS5541C表面的白胶保护其不受光照影响。然而，光源仍有可能轻微影响传感器，特别是红外光源。这是由于硅的强烈光效应造成的。该影响是可逆的，不会损坏传感器，但用户在其最终产品设计中应注意传感器不能在使用过程中直接暴露在光线里。比如说把传感器设计在一个带有光不能通过的小孔的机械结构里。

与PCB连接

MS5541C传感器的结构允许使用柔性PCB。这对于手表和其他特别应用是很重要的，并且可以减少传感器上的机械应力。对于会受机械冲击的应用，在MS5541C陶瓷基板的边缘加胶以增强焊接点的机械可靠性。

去耦电容

把传感器连接到电源时要格外小心。必须外接一个47 钽电容，并尽量靠近MS5561的VDD引脚。在数据转换过程中，这个钽电容起到稳压的作用，因而提高精度。

应用示例：MS5541作为潜水表

MS5541C的电路可以与微控器连接做潜水手表。专为电压为3V的低压供电系统而设计，特别是电池供电的设备。MS5541C是低功耗应用的最佳选择，因为内置的AD转换器时钟（MCLK）的频率为32.768 kHz，是大部分手表都会使用的标准频率。对于高度计的应用，我们可以提供一个基于线性插补法的简单公式换算高度，换算精度取决于插补点的个数。

产品外形：

组装

机械应力

建议避免传感器连接的PCB板上的机械应力。PCB的厚度不应小于1.6mm。厚一些的PCB更硬，对焊点产生较小的应力。对于不可避免机械应力的应用（比如外壳的超声焊接，或手表中必须使用很薄的PCB），请用低应力环氧树脂（例如Hysol FP-4401）将传感器固定。

MOUNTING 焊接

MS5541可以使用真空吸笔自动装配。真空不会损坏传感器。由于装配强度不大，不会产生压力磁滞效应。必须注意不能在装配过程中接触保护胶。确保所有的焊盘都牢固地焊接。PEN和PV引脚应该保持开路或连接到VDD. 切勿将PEN和PV引脚接地（GND）!

用O型圈密封：对于例如潜水表之类的应用，电子的部分必须受到保护，不直接接触水或潮气。MS5541C的结构适合用O型圈密封。MS5541C的保护帽由抛光表面的防腐蚀不锈钢制成。除此之外，MS5541C的芯片和邦线由硅胶保护起来。O型圈应该套在金属帽的外面。这种方法可以避免机械应力，因为传感器可以纵向移动。

清洁：MS5541C的生产过程在净化环境进行。所有产品在出厂前都经过同次性和硅胶洁净度检验。推荐在10000级或更洁净的环境下组装。如果无法达到该条件，切勿在装配过程中打开传感器，以防进入灰尘。建议使用无需清洁的焊锡，因为清洁PCB有可能损坏传感器。

ESD静电保护：所有电触点的静电防护等级都达到4 kV HBM（人体模式）。因此在处理和装配传感器的过程中设备和操作人员都应该正确的接地。MS5541C运输包装为防静电盒。在传感器装配过程中，所有的生产运输或测试用包装必须为同等级的防静电材料。

储存环境：-40 ~ +85℃，干燥，非腐蚀的环境中