Freescale MPX5010GSX

Конечно, вот подробное описание датчика давления Freescale (ныне NXP) MPX5010GSX, его технические характеристики, парт-номера и совместимые аналоги.

Описание

MPX5010GSX — это монолитный датчик дифференциального давления, предназначенный для измерения малых давлений в жидкостных и газовых средах. Он является частью известной серии MPX5010, которая широко применяется в промышленной и потребительской электронике благодаря своей надежности, интегрированной схеме компенсации и удобному выходному сигналу.

Ключевые особенности:

• Тип: Дифференциальный (Differential). Имеет два порта (P1 и P2). Давление измеряется как разница между ними. Один порт может быть открыт в атмосферу для измерения манометрического давления.
• Диапазон: 0–10 кПа (0–1.45 PSI, ~0–100 см вод. ст.). Идеально подходит для измерения низких давлений, таких как давление в дыхательных аппаратах, уровень жидкости, расход воздуха/газа, тяга в вентиляции.
• Выход: Аналоговый, линейный, пропорциональный напряжению питания. Упрощает подключение к микроконтроллерам (АЦП).
• Встроенная компенсация: Датчик имеет встроенную схему температурной компенсации (от 0°C до +85°C) и калибровки, что обеспечивает высокую точность и упрощает разработку, не требуя внешних компонентов для коррекции.
• Корпус: Стандартный 6-пиновый корпус из прессованного пластика с двумя никелированными латунными портами для шлангов (диаметр ~4 мм). Суффикс GSX в названии указывает на корпус с портами и специальный упаковочный вариант (Tape & Reel).
• Защита: Выходная схема включает защиту от переполюсовки питания и ограничение тока, что повышает надежность в реальных условиях.

Типичные области применения:

• Медицинское оборудование (респираторы, тонометры)
• Контроль уровня жидкостей
• Системы вентиляции и кондиционирования (ВКВ)
• Измерение расхода воздуха/газа (с трубками Пито, диафрагмами)
• Бытовые приборы (роботы-пылесосы, контроль фильтров)
• Учебные и научные проекты (Arduino, Raspberry Pi)

Технические характеристики (основные)

| Параметр | Условия | Значение | Единица | | :--- | :--- | :--- | :--- | | Диапазон давлений (P1 – P2) | — | 0 – 10 | кПа | | Напряжение питания (V_S) | Рекомендуемое | 5.0 ± 0.2 | В | | Ток потребления | Типовой, без нагрузки | 7.0 | мА | | Выходное напряжение | При V_S = 5.0 В, P = 0 кПа | 0.2 ± 0.05 | В | | | При V_S = 5.0 В, P = 10 кПа | 4.7 ± 0.15 | В | | Чувствительность | ΔVout / ΔP | 0.45 | В/кПа | | Точность | В пределах 0°C–85°C | ±2.5 | % от полной шкалы (FSS)* | | Линейность | — | ±0.2 | % от полной шкалы (FSS) | | Гистерезис | — | ±0.1 | % от полной шкалы (FSS) | | Время отклика | 10%–90% | 1.0 | мс | | Рабочая температура | — | 0 … +85 | °C | | Температура хранения | — | -40 … +125 | °C |

Примечание: Полная шкала (Full Scale Span, FSS) = Vout(10 кПа) - Vout(0 кПа) ≈ 4.5 В.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты корпусов

Серия MPX5010 имеет различные суффиксы, указывающие на тип корпуса и упаковку. Все они имеют идентичные сенсорные элементы и характеристики.

• MPX5010GSX — Корпус с двумя портами (ports), для поверхностного монтажа, поставка в катушке (Tape & Reel). (Наиболее популярный)
• MPX5010GP — То же, что GSX, но в индивидуальной упаковке (Tube).
• MPX5010GS — Корпус с одним портом (portless, только P1), для поверхностного монтажа, в катушке. P2 открыт внутрь корпуса.
• MPX5010DP — Корпус с двумя портами, для монтажа в отверстие (through-hole), в индивидуальной упаковке.
• MPX5010DT1 — Аналогично DP, но в катушке для автоматического монтажа.

Совместимые модели и аналоги

При поиске замены или аналога важно учитывать тип датчика (дифференциальный), диапазон (0-10 кПа), напряжение питания (5В) и тип корпуса.

Прямые аналоги от NXP (преемник Freescale):

• MPXV5010GC6U / MPXV5010G — Современный прямой аналог в корпусе "серии 1" (с одним портом или с двумя портами соответственно). Электрически и функционально полный аналог. Рекомендуется для новых разработок.
• MPX5010G — Общее обозначение серии. В новых datasheets указывается как MPXV5010G.

Аналоги от других производителей (требуется проверка распиновки и характеристик!):

• Honeywell ASDX / SSC Series (например, SSCDANN010PGAA5). Датчики Honeywell известны высокой точностью, но могут быть дороже и иметь другой корпус.
• Omron D6F-P / 2SFP — Массовые датчики расхода/давления. Не все модели имеют аналоговый выход.
• Sensirion SDP800 Series — Датчики дифференциального давления с цифровым выходом (I2C). Альтернатива, если нужен цифровой интерфейс.
• Bosch BMP581 (абсолютного давления) или Sensirion SDP3x (дифференциального) — Более современные MEMS-сенсоры с цифровым выходом, но другой форм-фактор.

Для проектов на Arduino/Raspberry Pi:

Широко используются готовые модули на базе MPX5010DP или MPXV5010G, которые уже содержат стабилизатор питания и фильтрующие элементы. Их можно найти по названиям:

• "MPX5010 Pressure Sensor Module"
• "Air Pressure Sensor Module 0-10kPa"

Важное предупреждение: Перед заменой всегда необходимо сверяться с техническим описанием (datasheet) конкретной модели, особенно по вопросам распиновки, диапазонам питания, выходному сигналу и устойчивости к воздействию среды (Media Compatibility). MPX5010GSX предназначен для работы с сухими, некоррозионными газами и воздухом. Для агрессивных сред или жидкостей требуются датчики с изолированными мембранами (например, серия NXP MPXV7002 с силиконовым гелем).