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Drucktransmitter geschützt vor Feuchte und Betauung
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Hochintegrierte Drucktransmitter für OEMs mit digitaler und ratiometrischer Schnittstelle
Archiv | 11.10.2011 | Die bei Keller entwickelte Chip-in-Oil-Technologie (CiO) setzt den Trend zur Miniaturisierung in die Wirklichkeit um. Bei den Drucktransmitter-Serien 4 LC...9 LC ist der spezielle ASIC zur Signalaufbereitung im gleichen Gehäuse unter Öl und unter Ausschluss von Luft unmittelbar neben dem Drucksensor montiert. Das bringt in der Anwendung eine Reihe von Vorteilen.
Alle für die Druckmessung wesentlichen Komponenten sind nicht mehr durch Feuchte und Betauung gefährdet. Während die Verdrahtung im Innern durch kurze, leichte Bonddrähte erfolgt liefern eingesinterte, druckfeste Glasdurchführungen die Transmitter-Signale nach außen. Zusammen mit dem Edelstahlgehäuse bilden sie einen Faraday'schen Käfig um das Messsystem und wirken wie Durchführungskondensatoren. Damit ist die CiO Technologie bis zu Feldstärken von 250 V/m und Frequenzen bis 4 GHz absolut RFI-resistent.
Die Drucktransmitter-Serien 4 LC...9 LC bieten zwei Ausgangssignale: einen ratiometrischen, analogen Spannungsausgang und eine digitale Inter-Integrated-Circuit-Schnittstelle (I2C). Das ratiometrische Signal minimiert den Aufwand für die Signalübergabe an den A/D-Wandler der Folgeelektronik auf ein Minimum, ohne Abgleich- und Kalibrieraufwand. Bei 5,0 V Speisespannung ist die Spanne des Ausgangssignals mit 0,5 ... 4,5 V spezifiziert. Die Transmitter bieten einen permanenten Überspannungs- und Verpolungsschutz auf allen Leitungen bis ±33 VDC.
Die I2C-Schnittstelle gilt seit Jahren als serieller Standard in embedded Systemen. Bis zu 128 OEM-Transmitter der 4 LC...9 LC Serien können nacheinander von einem I2C-Master angesprochen werden, um die aktuellen Druck- und Temperaturwerte der Transmittern (Slaves) abzurufen. Mit I2C-Ausgang können die Drucktransmitter mit einer Versorgungsspannung von nur 2,7…3,6 VDC arbeiten und liefern bereits 5 ms nach dem Einschalten die aktuellen Messwerte. So sind die Transmitter durch entsprechenden ON/OFF-Betrieb und durch den geringen Stromverbrauch bestens für mobile Applikationen geeignet.
Mit analogem Ausgang können die Transmitter bei Temperaturen zwischen -40 °C bis +150 °C eingesetzt werden, mit I2C-Ausgang zwischen -40 °C und +80 °C. Die Druckbereiche der analogen Version reichen von 2 bar bis 1000 bar, der digitalen Version von 2 bar bis 200 bar. Die interne Abtastrate liefert mit 2 kHz einen sehr guten Dynamikumfang. Interessant ist noch der tiefe Stromverbrauch im Dauerbetrieb. Hier benötigt die digitale Version weniger als 3 mA, die analoge Version etwa 8 mA.
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