1. 产品概述与技术原理
MPX5700AP是恩智浦(NXP)半导体推出的一款高精度绝对压力传感器,采用单片硅压阻技术制造。该传感器属于MPX5700系列,专为宽压力范围测量场景设计,提供与施加压力成正比的模拟电压输出。
技术原理:
基于压阻效应,传感器内部的硅膜片在压力作用下发生形变,导致嵌入的应变电阻阻值变化。这种阻值变化通过惠斯通电桥转换为电信号,再经片上的ASIC电路进行放大和补偿,输出高线性度的模拟电压。
封装设计:
采用6引脚SIP(单列直插)封装(Unibody-6),带有一个径向倒钩接口(直径4.93mm),便于连接气管。其环氧树脂壳体提供IP等级防护,适应工业环境的粉尘和湿度挑战。
2. 详细技术参数
下表总结了MPX5700AP的核心性能指标:
参数项 |
数值 |
单位/说明 |
工作压力 |
15~700 |
kPa (2.18~101.53 PSI) |
过载压力 |
2800 |
kPa (406 PSI) |
供电电压 |
4.75~5.25 |
VDC |
工作电流 |
≤10 (典型7) |
mA |
输出电压范围 |
0.2~4.7 |
V |
灵敏度 |
6.4 |
mV/kPa |
零压偏移 |
0.184~0.409 |
V |
工作温度 |
-40~+125 |
℃ |
补偿温度 |
0~85 |
℃ (精度±2.5%) |
响应时间 |
1 |
ms |
总误差带 |
±2.5% |
(0~85°C范围内) |
注:满量程输出(FSO)典型值为4.7V,零位偏差范围0.184V~0.409V,需在设计中校准消除。
3. 设计特点与技术优势
MPX5700AP融合多项创新技术,满足严苛工业需求:
温度补偿与信号调理
片上集成温度传感器和补偿电路,在-40°C至125°C全工作范围内自动校正温漂误差,尤其在0°C~85°C区间保证±2.5% 的高精度。输出信号经放大后可直接连接微控制器的ADC引脚,无需外部运放。
快速响应与鲁棒性
响应时间仅1ms,适用于动态压力监测(如气动系统脉冲检测)3。环氧树脂单体结构(Unibody)提供卓越的机械强度和介质兼容性,最高可承受2800kPa过压。
易用性设计
单电源5V供电(兼容4.75~5.25V),输出为线性电压信号(0.2V~4.7V),典型应用电路仅需简单RC滤波即可接入MCU。
4. 典型应用场景
凭借宽量程和高可靠性,MPX5700AP适用于以下领域:
汽车电子
发动机歧管压力监测、制动系统气压检测、燃油蒸发控制系统(EVAP)。
工业控制
压缩机气压反馈、气动阀门控制、HVAC风压监测。
医疗设备
呼吸机气道压力管理、透析机液体压力监控。
消费电子
无人机高度计(通过大气压换算海拔)。
5. 接口与使用指南
引脚功能定义(6-SIP封装):
Vout:模拟输出 (0.2V~4.7V)
GND:电源地
Vs:电源输入 (+5V)
4~6. NC:悬空引脚
设计注意事项:
电源滤波:建议在Vs引脚就近添加0.1μF陶瓷电容,降低电源噪声。
输出校准:零点偏移可通过MCU软件校准(如在零压时读取基准值并存储)。
过压保护:若测量环境存在压力尖峰,需在气路添加机械泄压阀。
6. 选购与替代方案
封装选项
MPX5700AS:功能参数完全相同,封装改为表面贴装(SMT),适用于自动化贴片生产。
替代型号建议
低量程:MPX4250AP (20~250kPa)
数字输出:NXP KP236 (I²C接口,±1.5%精度)
7. 总结
MPX5700AP作为NXP经典压力传感器,以±2.5%精度、700kPa宽量程和工业级可靠性成为中高压测量领域的标杆产品。其5V供电与模拟输出特性大幅简化系统集成,特别适合需要直接对接MCU的嵌入式设计。对于新项目开发,若需SMT封装可选MPX5700AS;若追求更高精度或数字接口,可评估NXP新一代传感器(如KP系列)。