JHM1203在氣壓高度計中的應(yīng)用

2023-06-09 17:52:43 225
JHM1203
在氣壓高度計中的應(yīng)用

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提前劇透

本文旨在介紹北京久好電子自主研發(fā)的傳感器信號調(diào)理芯片JHM1203在氣壓高度計上的應(yīng)用。

伴隨著科技的進步，氣壓高度計逐漸被應(yīng)用在我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C中，并在潛移默化中改變著我們的生活方式。


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氣壓傳感器


手機氣壓感應(yīng)器是手機重要的硬件組成部分，在工作時，氣壓變化會導(dǎo)致傳感器電信號發(fā)生變化，經(jīng)過信號調(diào)理芯片的處理，從而獲得氣壓數(shù)據(jù)。正如字面通俗理解，氣壓傳感器是用來測量氣壓的，在智能手機上有哪些應(yīng)用呢？手機中的氣壓傳感器長什么樣子？

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目前氣壓傳感器最廣泛的應(yīng)用包括輔助GPS，室內(nèi)定位和測量海拔等。舉個大家都熟悉的例子，現(xiàn)在不少開車人士會用手機來進行導(dǎo)航，不過常常會有人抱怨在高架橋上導(dǎo)航頻繁出錯。比如在高架橋上時，GPS說右轉(zhuǎn)，而實際上根本沒有右轉(zhuǎn)出口，這主要是GPS無法判斷你是在橋上還是橋下而造成的錯誤導(dǎo)航。一般高架橋上下兩層的高度都會有幾米到十幾米的距離，而GPS的誤差可能會有幾十米，所以發(fā)生上面的事情也就可以理解了。

但是手機里增加一個氣壓傳感器就不一樣了，他的精度可以做到1米以內(nèi)，這樣就可以很好的輔助GPS來測量出所處的高度，錯誤導(dǎo)航的問題也就容易解決了。

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氣壓高度計包含一個MEMS微機電硅壓阻壓力感應(yīng)芯體和一個數(shù)字補償信號調(diào)理芯片。其中，北京久好電子的JHM1203就是一款為氣壓高度計量身定制的一款高精度、低功耗的信號調(diào)理集成電路。

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JHM1203


JHM1203是一款數(shù)字補償調(diào)理芯片，包含模擬前端放大、24位△∑ ADC、控制單元、非易失存儲器以及I2C接口。可進行低噪聲放大和24-Bit精度的數(shù)模轉(zhuǎn)化，內(nèi)置的高線性度溫度傳感器可輸出溫度信號，內(nèi)部數(shù)字信號處理電路可對傳感器進行溫度數(shù)字補償。

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JHM1203設(shè)計

JHM1203的基本電路為標(biāo)準(zhǔn)的I2C電路，正常工作僅需要3個外部元件，供電范圍為1.8V~3.6V，可以和絕大多數(shù)的MCU兼容。圖3是基于JHM1203的氣壓高度計的原理框圖。


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電流消耗取決于ODR和過采樣率設(shè)定。下列數(shù)據(jù)基于1HzODR。給定ODR的實際電流消耗的計算，用給定的ODR乘以對應(yīng)的表1值。

表1 電流消耗


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對于要求低噪聲應(yīng)用，在可以接受較低帶寬條件下，推薦在外部MCU中使用IIR濾波算法。在溫度和壓力補償前使用IIR濾波算法，一些短期環(huán)境的壓力變化，如關(guān)門窗或風(fēng)吹到傳感器，就能夠被抑制。IIR算法會明顯減小輸出信號的帶寬。數(shù)據(jù)輸出速率ODR、過采樣率OSR及IIR濾波系數(shù)都能在傳感器C代碼驅(qū)動程序里面選擇使用。更多詳細信息請與久好電子聯(lián)系。

表2 各種應(yīng)用場合下建議的優(yōu)化設(shè)定

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選定的過采樣率和IIR濾波系數(shù)決定溫度和壓力噪聲。

表3 壓力噪聲

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JHM1203應(yīng)用

以下是一款使用了JHM1203作為信號調(diào)理芯片的MEMS氣壓傳感器。其主要性能指標(biāo)見表4所示。

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