基于微压传感器的透气性测试仪设计

透气性测试仪在工业自动化领域的应用是很重要的。本文简述了SMI微压传感器SM9541的电路设计，通过该压力传感器在透气性测试仪上的使用，使得产品达到预期的目标。

透气性测试仪的工作原理

所谓织物透气性,是指织物两面存在压差的情况下,织物透过空气的性能。即织物两面在规定的压差下,单位时间内流过织物单位面积的空气体积,单位为L/mm2s。因为压差是空气赖以流动的必要条件,只有在被测织物两面保持一定的压差,才能在织物中产生空气流动。不同织物的透气性要求有很大不同，即使同一织物，由于使用要求不同，织物两面压差情况出往往是不同的，故应根据织物自身材料的特性、使用要求的不同，而选用不同的压降来进行测试。

基于SM9541的产品原理框图

在透气性测试仪领域设计应用上,SM9541在产品中承担了传感器的角色。

SM9541系列为陶瓷基底贴装高稳定压阻式压力传感器芯片，利用陶瓷基板上的薄膜电阻进行零度校正、零点温度补偿和灵敏度温度补偿，采用恒压源驱动。 

SM9541支持I2C读取数据，可以设置4Mhz的波特率

SM9541的特点

1) 微压量程：10cmH2O、20cmH2O、40cmH2O、100cmH2O

2) 温度补偿范围宽：-5℃至65℃

3) 精度：±1%

4) 具有零点校准及温度补偿

5) 高性能、稳定的硅芯片封装

6) 支持表压和差压

SM9541的典型应用电路

SM9541压力传感器的接口是I2C的，只需要2个4.7K欧的上拉电阻。在电源引脚需要一个0.1uF的滤波电容。
 

MCU电路电路设计

在本方案中，我们选用了性价比较高的瑞萨单片机作为MCU，其型号为R5F101AG。主控制器主要完成了与SM9541的驱动与通信、UATA通信、数据分析与处理。

SM9541压力传感器是微压型的,特别注重在小压力测量.可以应用在呼吸机、麻醉机和监护仪、医疗设备、HVAC（空调）、水平监测、流量测量、工业控制、微差压变送器等领域。