總體說(shuō)明
MSP40系列硅壓力傳感器，可以提供精確的、與外界感測(cè)壓力線性相關(guān)的電壓輸出。這一系列具備標(biāo)準(zhǔn)封裝形式的、未補(bǔ)償?shù)膫鞲衅骷䴙橛脩籼峁┝遂`活的使用方式，使用戶可以方便地設(shè)計(jì)與添加后續(xù)的信號(hào)處理電路。針對(duì)溫度和非線性度進(jìn)行的補(bǔ)償，對(duì)于此系列產(chǎn)品是比較簡(jiǎn)單的，這是因?yàn)榇讼盗挟a(chǎn)品性能具有高度的一致性和可重復(fù)性。之所以有這樣的特性，這是由于敏芯的優(yōu)化的器件設(shè)計(jì)、獨(dú)有的傳感器加工工藝所造就的。
MSP40系列產(chǎn)品是基于先進(jìn)的MEMS（微機(jī)械電子系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱）技術(shù)。同時(shí)，此系列產(chǎn)品也得益于敏芯微電子長(zhǎng)期在MEMS器件量產(chǎn)中獲得的經(jīng)驗(yàn)與形成的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
產(chǎn)品特點(diǎn)
² 低成本
² 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片設(shè)計(jì)
² 標(biāo)準(zhǔn)化的、可方便表面貼裝或焊接的封裝形式
² 與供電電壓成線性關(guān)系的輸出
² 75毫伏滿量程輸出（典型值）
² ±0.25%非線性度（最大值）
² 大范圍的工作溫度區(qū)間(-40攝氏度至+125 攝氏度)
應(yīng)用范例
² 電子血壓計(jì)
² 心率檢測(cè)儀
² 液面高度監(jiān)測(cè)
² 汽車領(lǐng)域（燃油箱液位監(jiān)測(cè)、燃油流速測(cè)量、真空控制系統(tǒng)等）
² 暖通和空調(diào)系統(tǒng)
² 壓力控制系統(tǒng)
內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖
MSP40系列產(chǎn)品提供兩種不同的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，如圖一與圖二所示：
圖一 未補(bǔ)償壓力傳感器電路
（雙負(fù)電壓輸出端子類型）
圖二 未補(bǔ)償壓力傳感器電路
（雙負(fù)接地端子類型）
該系列器件的差分電壓輸出與被量測(cè)壓力（差壓或絕壓）成正比。負(fù)電壓輸出端子或是負(fù)接地端子被分成兩個(gè)引腳（-VOUT,1and -VOUT,2或-VOUT,1and -VOUT,2），以便用戶在中間插入適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償電阻。
機(jī)械及外觀指標(biāo)
雙氣孔式封裝（測(cè)量相對(duì)壓力）
最大絕對(duì)額定參數(shù)
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參數(shù)
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符號(hào)
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數(shù)值
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單位
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過(guò)載壓力(1)
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PIN,MAX
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120
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千帕
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爆破壓力(2)
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PBST
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200
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千帕
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存儲(chǔ)溫度
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TSTG
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-50 − +135
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攝氏度
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工作溫度
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TOP
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-40 − +125
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攝氏度
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機(jī)械沖擊
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ACCMAX
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1000
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重力加速度
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工作條件參數(shù) (如非特殊說(shuō)明，TOP= 25攝氏度)
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參數(shù)
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符號(hào)
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最小
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典型
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最大
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單位
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壓力范圍(3)
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POP
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0
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40
|
千帕
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激勵(lì)電壓(4)
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VOP
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5
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15
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伏
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激勵(lì)電流(5)
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IOP
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1
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3
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毫安
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橋臂電阻
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RBR
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4k
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5k
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6k
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歐姆
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介質(zhì)兼容性(6)
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空氣或非腐蝕性氣體
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電器學(xué)參數(shù) (如非特殊說(shuō)明，VOP= 5伏、TOP= 25攝氏度)
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參數(shù)
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符號(hào)
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最小
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典型
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最大
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單位
|
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零點(diǎn)誤差
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VOFF
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-15
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|
15
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毫伏
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滿量程輸出
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SP
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55
|
75
|
95
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毫伏
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線性度(7)
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-
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-0.25
|
|
0.25
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%滿量程
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回滯特性(7)
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-
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-0.1
|
|
0.1
|
%滿量程
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零點(diǎn)輸出的溫度系數(shù)(7)
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TCVOFF
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-0.08
|
|
0.08
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%滿量程/度
|
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滿量程輸出的溫度系數(shù)(7)
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TCSP
|
-0.25
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-0.20
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-0.15
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%滿量程/度
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機(jī)械參數(shù)
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參數(shù)
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符號(hào)
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最小
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典型
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最大
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單位
|
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重量
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-
|
-
|
1
|
-
|
克
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材料
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PPS
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顏色
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黑色
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備注:
- 過(guò)載壓力是器件能夠在保證精度的前提下能夠承受的最大壓力。
- 爆破壓力是器件能夠承受的最大壓力。如果超過(guò)此閾值，器件可能會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的損壞。
- 在工作狀態(tài)下，在P1氣孔的壓力應(yīng)該小于或等于在P2氣孔的壓力，即P2≥P1。（詳細(xì)的P1、P2的定義見(jiàn)圖三）。
- 這是在恒定壓力激勵(lì)的前提下，此時(shí)通過(guò)橋臂的電流需要具體計(jì)算。
- 這是在恒定電流激勵(lì)的前提下，此時(shí)在橋臂輸出端產(chǎn)生的的電壓需要具體計(jì)算。
- 對(duì)于空氣的具體指標(biāo)，例如濕度要求、潔凈度要求等，會(huì)隨著產(chǎn)品型號(hào)不同而不同。具體細(xì)節(jié)請(qǐng)參照第9頁(yè)中的訂貨指南圖。
- 器件的精度一般取決于下列若干項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)：
(1) 線性度: 是指器件在測(cè)量壓力范圍內(nèi)，實(shí)際輸出與理想中的與輸入呈線性變化的輸出曲線之間的最大偏差
(2) 回滯特性: 是指器件在測(cè)量壓力范圍內(nèi)、從25攝氏度向工作溫區(qū)的最低溫與最高溫之間循環(huán)是產(chǎn)生的最大偏差
(3) TCVOFF: 是指器件的零點(diǎn)誤差，以25攝氏度為基準(zhǔn)計(jì)算，在額定的工作溫度區(qū)間內(nèi)的最大變化量（相對(duì)于滿量程輸出）
(4) TCSP: 是指器件的滿量程輸出，以25攝氏度為基準(zhǔn)計(jì)算，在額定的工作溫度區(qū)間內(nèi)的最大變化量（相對(duì)于滿量程輸出）
關(guān)于溫度補(bǔ)償
圖四顯示了MSP40系列產(chǎn)品中比較典型的壓力特性曲線（在不同溫度下）：
圖四 典型溫度壓力曲線
器件的敏感元件內(nèi)部有微型的可伸縮硅膜，上面沉積有壓敏電阻，其構(gòu)成了一個(gè)惠斯通電橋結(jié)構(gòu)。在施加壓力的作用下，硅膜產(chǎn)生微觀形變，由此引起了在膜邊緣的高度的拉伸應(yīng)力。處于膜邊緣的壓敏電阻，由于壓敏效應(yīng)（即應(yīng)力引起電阻變化），將拉伸應(yīng)力轉(zhuǎn)換為電阻的改變�；趬好羝骷脑�，壓敏電阻效應(yīng)本身就是隨溫度變化而不同的。雖然通過(guò)惠斯通電橋式的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，芯片可以自身抵消大部分的受溫度引起的誤差，但是其它的某些誤差，例如在平面結(jié)構(gòu)定義的時(shí)候電阻本身相對(duì)于膜片位置的不對(duì)稱性，都會(huì)引起大幅度的壓敏電阻不對(duì)稱性，導(dǎo)致了最終電橋輸出隨著溫度變化而引起的誤差，或者是傳遞曲線中的非線性特征。
對(duì)于MSP40系列產(chǎn)品，針對(duì)零點(diǎn)誤差與滿量程輸出的溫度補(bǔ)償，是比較簡(jiǎn)單的。用戶可以采用被動(dòng)器件以產(chǎn)生一定幅度的溫敏電壓來(lái)抵御電橋本身輸出的溫敏特性。對(duì)于具體的應(yīng)用電路，用戶可以聯(lián)系敏芯微電子的應(yīng)用市場(chǎng)人員以得到進(jìn)一步的技術(shù)支持。
訂貨指南
器件型號(hào)命名規(guī)則：
下表中所示的器件型號(hào)，目前已經(jīng)可以由蘇州敏芯微電子提供：
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器件型號(hào)
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壓力范圍
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壓力類別
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封裝方式
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介質(zhì)
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MPS40-GDRB
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40kPa (5.8 psi)
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差壓
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直插式，反向插針
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潔凈、干燥空氣或者其它非腐蝕性氣體
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MPS40-GDFJ
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40kPa (5.8 psi)
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差壓
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直插式，正向插針
|
空氣或者其它非腐蝕性氣體
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