电子工程世界电子工程世界电子工程世界

产品描述

搜索

LMIS250BB3S

器件型号:LMIS250BB3S
器件类别:传感器    压力传感器    板机接口压力传感器   
厂商名称:First Sensor
标准:
下载文档

器件描述

板机接口压力传感器

参数
产品属性属性值
制造商:First Sensor
产品种类:板机接口压力传感器
RoHS:详细信息
工作压力:0 Pa to 250 Pa
压力类型:Differential
准确性:0.75 %
输出类型:Digital
安装风格:SMD/SMT
端口类型:Dual Axial Barbless, Same Side
接口类型:I2C
分辨率:16 bit
封装 / 箱体:SMD-8
工作电源电压:2.7 V to 3.6 V
最小工作温度:- 40 C
最大工作温度:+ 85 C
输出电压:3 V
商标:First Sensor
端口大小:2.13 mm
工作电源电流:3.5 mA
产品类型:Pressure Sensors
工厂包装数量:25
子类别:Sensors
电源电压-最大:3.6 V
电源电压-最小:2.7 V

LMIS250BB3S器件文档内容

LMI series – digital low differential                                                       pressure sensors

The LMI differential low pressure sensors are based on

thermal flow measurement of gas through a micro-flow

channel integrated within the sensor chip. The innovative

LMI technology features superior sensitivity especially for

ultra low pressures. The extremely low gas flow through

the sensor ensures high immunity to dust contamination,

humidity and long tubing compared to other flow-based

pressure sensors.

Features                                            Certificates                                Applications

–– Ultra-low pressure ranges from 25 to 2500 Pa     –– Quality Management System according  to  Medical

(0.1 to 10 inH O)                                   EN ISO 13485 and EN ISO 9001                –– Ventilators
               2

–– Pressure sensor based on thermal micro-          –– RoHS and REACH compliant                 –– Spirometers

flow measurement                                                                                –– CPAP

–– High flow impedance                                                                          –– Sleep diagnostic equipment

–– very low flow-through leakage                                                                –– Nebulizers

–– high immunity to dust and humidity               Media compatibility                         –– Oxygen conservers/concentrators

–– no loss in sensitivity using long tubing                                                     –– Insufflators/endoscopy

–– Outstanding long-term stability and precision    Air and other non-corrosive gases

with patented real-time offset compensation                                                     Industrial

and linearization techniques                                                                    –– HVAC

–– Total accuracy better than 0.5% FS typical                                                   –– VAV

–– On-chip temperature sensor                                                                   –– Filter monitoring

–– Two user-driven modes of operation                                                           –– Burner control

–– low power mode (400 µA standby current)                                                      –– Fuel cells

–– continuous mode (5 ms sampling time)                                                         –– Gas leak detection

–– Ideal for battery-operated applications                                                      –– Fume hood

–– Linearized digital I²C output with 16 bit                                                    –– Instrumentation

sigma-delta A/D conversion                                                                      –– Security systems

–– Small footprint, low profile, only 9 mm in

height, and robust package

–– Pressure ports for direct manifold assemblies

–– Highly versatile to fit to application-specific

mounting adaptors and manifolds

–– Minimized internal volume and manifold

mount option allow for fast gas purge time

–– No position sensitivity

E / 11823 / B               Subject to change without notice      www.first-sensor.com          contact@first-sensor.com            Page  1/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

Maximum ratings

Parameter                                            Min.                                     Max.                                            Unit

Supply voltage VS                                    2.7                                      3.6                                             VDC

Soldering recommendations

     Reflow soldering, peak temperature                                                       235                                             °C

     Wave soldering, pot temperature                                                          260                                             °C

     Hand soldering, tip temperature                                                          370                                             °C

Temperature ranges (1)

     Compensated                                     -20                                      +85                                             °C

     Operating                                       -40                                      +85                                             °C

     Storage                                         -40                                      +85                                             °C

Humidity limits (non-condensing)                                                              97                                              %RH

Vibration (2)                                                                                 20                                              g

Mechanical shock (3)                                                                          500                                             g

Pressure           sensor  characteristics

Part no.                                             Operating pressure                                                   Proof pressure (4)        Burst pressure   (4)

LMIS025U...                                          0...25 Pa / 0...0.25 mbar (0.1 inH2O)

LMIS050U...                                          0...50 Pa / 0...0.5 mbar (0.2 inH2O)

LMIS100U...                                          0...100 Pa / 0...1 mbar (0.4 inH2O)

LMIS250U...                                          0...250 Pa / 0...2.5 mbar (1 inH2O)

LMIS500U...                                          0...500 Pa / 0...5 mbar (1 inH2O)

LMIM012U...                                          0...1250 Pa / 0...12.5 mbar (5 inH2O)

LMIM025U...                                          0...2500 Pa / 0...25 mbar (10 inH2O)                                       2 bar                      5 bar

LMIS025B...                                          0...±25 Pa / 0...±0.25 mbar (0.1 inH2O)                              (30 psi)                         (75 psi)

LMIS050B...                                          0...±50 Pa / 0...±0.5 mbar (0.2 inH2O)

LMIS100B...                                          0...±100 Pa / 0...±1 mbar (0.4 inH2O)

LMIS250B...                                          0...±250 Pa / 0...±2.5 mbar (1 inH2O)

LMIS500B...                                          0...±500 Pa / 0...±5 mbar (2 inH2O)

LMIM012B...                                          0...±1250 Pa / 0...±12.5 mbar (5 inH2O)

LMIM025B...                                          0...±2500 Pa / 0...±25 mbar (10 inH2O)

Gas correction factors (5)

Gas type                                             Correction factor

Dry air                                              1.0

Oxygen (O2)                                          1.07

Nitrogen (N2)                                        0.97

Argon (Ar)                                           0.98

Carbon dioxide (CO2)                                 0.56

Specification notes

(1)  For temperature ranges above 85 °C please contact First Sensor.           (5)          For example with a LMIS500... sensor measuring CO gas, at full-scale output
                                                                                                                                              2

(2)  Sweep 20 to 2000 Hz, 8 min, 4 cycles per axis, MIL-STD-883, Method 2007.               the actual pressure will be:

(3)  5 shocks, 3 axes, MIL-STD-883E, Method 2002.4.                                           ΔPeff = ΔPSensor x gas correction factor = 500 Pa x 0.56 = 280 Pa

(4)  The max. common mode pressure is 5 bar.                                                ΔPeff = True differential pressure

                                                                                            ΔPSensor= Differential pressure as indicated by output signal

E / 11823 / B              Subject to change without notice                    www.first-sensor.com                       contact@first-sensor.com                   Page 2/18
LMI series – digital low differential                                                                                 pressure                    sensors

Performance characteristics (6)

(V =3.3 V      , T =20 °C, P         =1 bara, calibrated in air, output           signal  is  non-ratiometric to  V)
     S     DC       A           Abs                                                                               S

Parameter                                                                   Min.                   Typ.               Max.                        Unit

Current consumption             Low-power mode                    active                           3.5                4.5

                                (default)                         sleep                            0.4                0.75                        mA

                                Continuous mode                                                    3.5                4.5

Response time (t63)                                                                                5                                              ms

Power-on time                                                                                                         25

25 Pa devices

Parameter                                                                   Min.                   Typ.               Max.                        Unit

Scale factor (8)                               0...25/0...±25 Pa                                   1200                                           counts/Pa

Noise level (RMS)                                                                                  ±0.01                                          Pa

Offset warm-up shift                                                                                                  less than noise

Offset long term stability (7)                                                                     ±0.02                                          Pa/year

Offset repeatability                                                                               ±0.01                                          Pa

Span repeatability (9), (10)                                                                       ±0.25                                          % of reading

Zero pressure offset accuracy (9)                                                                  ±0.04              ±0.1                        Pa

Span accuracy (9), (10)                                                                            ±0.75              ±1.5                        % of reading

Thermal effects (-20...85 °C)                  Offset                                                                 ±0.1                        Pa

                                               Span                                                ±0.2               ±0.5                        % of reading per 10 °C

50 Pa devices

Parameter                                                                   Min.                   Typ.               Max.                        Unit

Scale factor (8)                               0...50/0...±50 Pa                                   600                                            counts/Pa

Noise level (RMS)                                                                                  ±0.01                                          Pa

Offset warm-up shift                                                                                                  less than noise

Offset long term stability (7)                                                                     ±0.02                                          Pa/year

Offset repeatability                                                                               ±0.01                                          Pa

Span repeatability (9), (10)                                                                       ±0.25                                          % of reading

Zero pressure offset accuracy (9)                                                                  ±0.04              ±0.1                        Pa

Span accuracy (9), (10)                                                                            ±0.75              ±1.5                        % of reading

Thermal effects (-20...85 °C)                  Offset                                                                 ±0.2                        Pa

                                               Span                                                ±0.2               ±0.5                        % of reading per 10 °C

Specification notes (cont.)

(6)     The sensor is calibrated with a common mode pressure of 1 bar absolute. Due           (7)     Figure based on accelerated lifetime test of 1000 hours at 85 °C biased burn-in.

        to the mass flow based measuring principle, variations in absolute common                           (8)     The digital output signal is a signed, two complement integer. Negative                

        mode pressure need to be compensated according to the following formula:                      pressures will result in a negative output

                                     ΔPeff  =  ΔPSensor  x  1  bara/P                         (9)     Zero pressure offset accuracy and span accuracy are uncorrelated uncertainties.

                                                                       abs                            They can be added according to the principles of error propagation.

                         ΔPeff = True differential pressure                                                 (10)    Span accuracy below 10% of full scale is limited by the intrinsic noise of the sensor.

                         ΔPSensor= Differential pressure as indicated by output voltage

                         P   abs  = Current absolute common mode pressure

E / 11823 / B                        Subject to change without notice                         www.first-sensor.com    contact@first-sensor.com                             Page 3/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

Performance characteristics (cont.)                                               (6)

(V =3.3 V      , T =20 °C, P         =1 bara, calibrated in air, output           signal  is  non-ratiometric  to  V)
     S     DC       A           Abs                                                                                S

100 Pa devices

Parameter                                                                   Min.              Typ.                     Max.                          Unit

Scale factor (8)                               0...100/0...±100 Pa                            300                                                    counts/Pa

Noise level (RMS)                                                                             ±0.01                                                  %FSS

Offset warm-up shift                                                                                                   less than noise

Offset long term stability (7)                                                                ±0.02                                                  %FSS/year

Offset repeatability                                                                          ±0.01                                                  Pa

Span repeatability (9), (10)                                                                  ±0.25                                                  % of reading

Zero pressure offset accuracy (9)                                                             ±0.04                    ±0.1                          Pa

Span accuracy (9), (10)                                                                       ±0.75                    ±1.5                          % of reading

Thermal effects (-20...85 °C)                  Offset                                                                  ±0.2                          Pa

                                               Span                                           ±0.3                     ±0.5                          % of reading per 10 °C

250 Pa devices

Parameter                                                                   Min.              Typ.                     Max.                          Unit

Scale factor (8)                               0...250/0...±250 Pa                            120                                                    counts/Pa

Noise level (RMS)                                                                             ±0.01                                                  %FSS

Offset warm-up shift                                                                                                   less than noise

Offset long term stability (7)                                                                ±0.02                                                  %FSS/year

Offset repeatability                                                                          ±0.02                                                  Pa

Span repeatability (9), (10)                                                                  ±0.25                                                  % of reading

Zero pressure offset accuracy (9)                                                             ±0.08                    ±0.25                         Pa

Span accuracy (9), (10)                                                                       ±0.75                    ±1.5                          % of reading

Thermal effects (-20...85 °C)                  Offset                                                                  ±0.5                          Pa

                                               Span                                           ±0.3                     ±0.5                          % of reading per 10 °C

500 Pa devices

Parameter                                                                   Min.              Typ.                     Max.                          Unit

Scale factor (8)                               0...500/0...±500 Pa                            60                                                     counts/Pa

Noise level (RMS)                                                                             ±0.01                                                  %FSS

Offset warm-up shift                                                                                                   less than noise

Offset long term stability (7)                                                                ±0.02                                                  %FSS/year

Offset repeatability                                                                          ±0.05                                                  Pa

Span repeatability (9), (10)                                                                  ±0.25                                                  % of reading

Zero pressure offset accuracy (9)                                                             ±0.15                    ±0.5                          Pa

Span accuracy (9), (10)                                                                       ±0.75                    ±1.5                          % of reading

Thermal effects (-20...85 °C)                  Offset                                                                  ±1                            Pa

                                               Span                                           ±0.3                     ±0.5                          % of reading per 10 °C

Specification notes (cont.)

(6)     The sensor is calibrated with a common mode pressure of 1 bar absolute. Due           (7)   Figure based on accelerated lifetime test of 1000 hours at 85 °C biased burn-in.

        to the mass flow based measuring principle, variations in absolute common                           (8)   The digital output signal is a signed, two complement integer. Negative                

        mode pressure need to be compensated according to the following formula:                    pressures will result in a negative output

                                     ΔPeff  =  ΔPSensor  x  1  bara/P                         (9)   Zero pressure offset accuracy and span accuracy are uncorrelated uncertainties.

                                                                       abs                          They can be added according to the principles of error propagation.

                         ΔPeff = True differential pressure                                                 (10)  Span accuracy below 10% of full scale is limited by the intrinsic noise of the sensor.

                         ΔPSensor= Differential pressure as indicated by output voltage

                         P   abs  = Current absolute common mode pressure

E / 11823 / B                        Subject to change without notice                         www.first-sensor.com         contact@first-sensor.com                      Page 4/18
LMI series – digital low differential                                                                                  pressure                  sensors

Performance characteristics (cont.)                                               (6, 11)

(V =3.3 V      , T =20 °C, P         =1 bara, calibrated in air, output           signal   is  non-ratiometric to  V)
     S     DC       A           Abs                                                                                S

1250 Pa devices

Parameter                                                                   Min.                     Typ.              Max.                      Unit

Scale factor (8)                               0...1250/0...±1250 Pa                                 24                                          counts/Pa

Noise level (RMS)                                                                                    ±0.5                                        Pa

Offset warm-up shift                                                                                                   less than noise

Offset long term stability (7)                                                                       ±0.5                                        Pa/year

Offset repeatability                                                                                 ±0.5                                        Pa

Span repeatability (9), (10)                                                                         ±0.25                                       % of reading

Zero pressure offset accuracy (9)                                                                    ±1                ±2.5                      Pa

Span accuracy (9), (10)                                                                              ±1.5              ±3                        % of reading

Thermal effects (-20...85 °C)                  Offset                                                                  ±2.5                      Pa

                                               Span                                                  ±0.3              ±0.5                      % of reading per 10 °C

2500 Pa devices

Parameter                                                                   Min.                     Typ.              Max.                      Unit

Scale factor (8)                               0...2500/0...±2500 Pa                                 12                                          counts/Pa

Noise level (RMS)                                                                                    ±0.5                                        Pa

Offset warm-up shift                                                                                                   less than noise

Offset long term stability (7)                                                                       ±0.5                                        Pa/year

Offset repeatability                                                                                 ±0.5                                        Pa

Span repeatability (9), (10)                                                                         ±0.25                                       % of reading

Zero pressure offset accuracy (9)                                                                    ±1                ±2.5                      Pa

Span accuracy (9), (10)                                                                              ±1.5              ±3                        % of reading

Thermal effects (-20...85 °C)                  Offset                                                                  ±5                        Pa

                                               Span                                                  ±0.3              ±0.5                      % of reading per 10 °C

Specification notes (cont.)

(6)     The sensor is calibrated with a common mode pressure of 1 bar absolute. Due            (8)   The digital output signal is a signed, two complement integer. Negative                

        to the mass flow based measuring principle, variations in absolute common                                  pressures will result in a negative output

        mode pressure need to be compensated according to the following formula:               (9)   Zero pressure offset accuracy and span accuracy are uncorrelated uncertainties.

                                     ΔPeff  =  ΔPSensor  x  1  bara/P                                They can be added according to the principles of error propagation.

                                                                       abs                     (10)  Span accuracy below 10% of full scale is limited by the intrinsic noise of the sensor.

                         ΔPeff = True differential pressure                                                  (11)  For pressure ranges 1250 Pa and 2500 Pa, more accurate absolute pressure                

                         ΔPSensor= Differential pressure as indicated by output voltage                            correction procedures than in (6) might be needed. See Application Note               

                         P   abs  = Current absolute common mode pressure                                          "Absolute pressure correction of LME/LMI pressure sensors".

(7)     Figure based on accelerated lifetime test of 1000 hours at 85 °C biased burn-in.

E / 11823 / B                        Subject to change without notice                          www.first-sensor.com    contact@first-sensor.com                           Page 5/18
LMI series – digital low                                                     differential          pressure       sensors

Performance characteristics (cont.)

Temperature sensor

Parameter                                             Min.                                  Typ.   Max.                      Unit

Scale factor (digital output)                                                               72                               counts/°C

Total accuracy (12)

                     Total error [%FS]

                                                                             Pressure [Pa]

Fig. 1: Typical total accuracy plot of 16 LMI 50 Pa sensors @ 25 °C (typical total accuracy better than 0.5 %FS)

                     Total error band [%]

                                                                             % of full scale

Fig. 2: Maximum total error band of 100/250/500Pa LMI sensors

Specification notes (cont.)

(12) Total accuracy is the combined error from offset and span calibration,

non-linearity, repeatability and pressure hysteresis

E / 11823 / B                              Subject to change without notice  www.first-sensor.com  contact@first-sensor.com             Page 6/18
LMI series – digital                               low  differential          pressure sensors

Noise plot

Fig. 3: Typical noise plot of a 100 Pa LMI sensor

E / 11823 / B  Subject to change without notice         www.first-sensor.com  contact@first-sensor.com  Page 7/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

I²C bus interface specifications

Introduction                                                               Acknowledge (A): Data are transferred as bytes (i.e., 8 bits) on the

The LMI serial interface operates using a standard 2-wire I²C bus. For     serial bus, most-significant-bit (MSB) first. After each byte, the receiving

detailed specifications of the I²C protocol, see UM10204 - I²C Bus         device – master or slave – is obliged to pull SDA LOW to acknowledge

Specification and User Manual from NXP.                                    the reception of data. The master device must generate an extra

                                                                           clock pulse for this purpose. When acknowledge is missed, the slave

Care should be taken to ensure that the sensor is properly connected       transmitter becomes inactive. The master device must either re-send

to the master microcontroller. Refer to the manufacturer's datasheet for   the last command, or generate a STOP condition in this case.

more information regarding physical connections.

                                                                           Slave address: The I²C-bus master-slave concept requires a unique

Signal control                                                             address for each device. The LMI device’s address is modifiable based

Bus not busy: During idle periods, both data line (SDA) and                on the connection of the ADR0 and ADR1 pins. ADRx connected to

                                                                           GND represents logic-0, whereas a connection to VS represents logic-1.

clock line (SCL) remain HIGH.                                              This allows for four unique assignable addresses:

                                                                           Base address                            7-bit I²C address        7-bit I²C address

START condition (S): A HIGH to LOW transition of SDA while SCL is          (binary)              ADR1     ADR0     (binary)                 (hexadecimal)

HIGH is interpreted as START condition. START conditions are always                              0        0        1011100                  0x5C

generated by the master. Each initial request for a pressure value has to                        0        1        1011101                  0x5D

begin with a START condition.                                              10111                 1        0        1011110                  0x5E

                                                                                                 1        1        1011111                  0x5F

STOP condition (P): A LOW to HIGH transition of SDA while SCL is

HIGH defines a STOP condition. STOP conditions are always generated        After generating a START condition, the master sends the address byte

by the master. More than one request for the current pressure value can    containing the 7-bit address, followed by a data direction bit (R/W). A "0"

be transmitted without generation of intermediate STOP conditions.         indicates a transmission from master to slave (WRITE), a "1" indicates a

                                                                           data request (READ).

DATA valid (D): The state of SDA represents valid data when, after a       MSB                                                                             LSB

START condition, SDA is stable for the duration of a HIGH period of               1      0             1        1            1        ADR1  ADR0           R/W

SCL. SDA should only change during a LOW period of SCL. There is one

SCL pulse per bit of data.                                                 DATA operation: The sensor starts to send 2 data bytes containing the

                                                                           current pressure value (shown in Fig. 4 as “Readout of result”).

E / 11823 / B               Subject to change without notice               www.first-sensor.com              contact@first-sensor.com             Page 8/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

I²C bus interface specifications (cont.)

I²C command set

The LMI device implements the following commands:

Command        Description                            Type        Bytes to read from LMI

0x11           Reset firmware                         W           N/A

0x20           Start pressure conversion              W/R         2

0x23           Retrieve electronic signature          W/R         54

Reset firmware

Writing this command to the LMI device resets the firmware’s program

counter. The LMI device does not return any data to be read.

/*    ======================               PSEUDOCODE       -  RESET    FIRMWARE      ======================   */

//  Assumption:          The   sensor’s     address      is    defined  with      ADR0  =   ADR1  =  0.

byte    sensorAddress          =  0x5c;

byte    resetCommand           =  0x11;

//  Write      the  command       to   the  bus.

i2c.sendStartCondition();

i2c.beginTransmissionToAddress(sensorAddress);                                //  Send     0xB8   (0x5C  with  R/W=0).

i2c.writeCommandToBus(resetCommand);                                                        //  Send     0x11.

i2c.sendStopCondition();

Start pressure conversion

Writing this command to the LMI device starts a conversion of pressure                       This command wakes the device from sleep and starts a conversion.

data. When the conversion is complete, the LMI device returns the                            This conversion-start command only needs to be sent once;

pressure data in two bytes. The 15-bit conversion result is clocked out                      consecutive I²C read commands commands (i.e., the sensor address

least-significant byte first:                                                                with the R/W bit set to "1" may be sent to continuously acquire new data

                    Low byte                                      High byte                  from the device.

MSB                                         LSB  MSB                                    LSB

    D7  D6     D5   D4   D3       D2   D1   R    D15  D14    D13  D12   D11  D10  D9    D8   From the digital sensor output the actual pressure value can be

                                                                                             calculated as follows:

Data are delivered in two’s complement format.                                                                          Digital output [counts]

Ensure that the bytes are re-ordered and the R bit is kept, padding the                           Pressure [Pa] =

                                                                                                                        counts
value to 16 bits, such that converting output to Pascals via scale factor                                               [ ] Scale factor

is correct:                                                                                                                           Pa

                    High byte                                     Low byte                                                       

MSB                                        LSB   MSB                                    LSB

D15     D14    D13  D12  D11      D10  D9   D8   D7   D6     D5   D4    D3   D2   D1    R

E / 11823 / B                         Subject to change without notice                  www.first-sensor.com            contact@first-sensor.com              Page 9/18
LMI series – digital low differential pressure                                                                            sensors

I²C bus interface specifications (cont.)

/*  =====================               PSEUDOCODE       –  START  CONVERSION      =====================              */

//  The   delay     between      consecutive        read    commands     determines     whether   or      not    the

//  device        works  in   Continuous       or   low-power      mode.

//  Assumption:          The  sensor’s      address   is    defined    with  ADR0  =    ADR1   =  0.

byte   sensorAddress          =    0x5c;

byte   startConversionCommand               =  0x20;

byte   lowByte,         highByte;

short    pressureDataInCounts;

//  Write      the  command      to    the  bus    (not   shown    in  Fig.  4).

i2c.sendStartCondition();

i2c.beginTransmissionTo(sensorAddress);                     //     Send   0xB8   (0x5C   with  R/W    bit     =  0).

i2c.writeByte(startConversionCommand);                      //     Send   0x20.

i2c.sendStopCondition();

//  Read       the  result    from     the  LMI    device.

i2c.sendStartCondition();

/*  -----      READ1    in   Fig.   4   -----  */

i2c.requestDataFrom(sensorAddress);                         //     Send   0xB9   (0x5C   with  R/W    bit     =  1).

/*  ----       RESULT1   in   Fig.   4  ----   */

lowByte        =  i2c.readByte();                                         //     Read  first   byte   returned      by  sensor.

highByte       =    i2c.readByte();                                       //     Read  second    byte  returned         by  sensor.

i2c.sendStopCondition();

//  Read       the  result    again     from   the  LMI     device.

i2c.sendStartCondition();

/*  -----      READ2    in   Fig.   4   -----  */

i2c.requestDataFrom(sensorAddress);                         //     Send   0xB9   (0x5C   with  R/W    bit     =  1).

/*  ----       RESULT2   in   Fig.   4  ----   */

lowByte        =  i2c.readByte();                                         //     Read  first   byte   returned      by  sensor.

highByte       =    i2c.readByte();                                       //     Read  second    byte  returned         by  sensor.

i2c.sendStopCondition();

//  Repeat        read   steps   as    necessary.

E / 11823 / B                    Subject to change without notice                  www.first-sensor.com                   contact@first-sensor.com  Page 10/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

I²C bus interface specifications (cont.)

Electronic signature

Writing this command to the LMI devices retrieves the sensor’s

electronic signature. A sequence of 54 bytes should be read, providing

the following information:

Sequence       Parameter                    Size                 Data type       Comment

0-1            Firmware version             2 bytes              byte[2] array   byte[1] -> major version number, byte[0] -> minor version number

2-12           Part number (11 characters)  11 bytes             char[12] array

13-19          Lot number (7 characters)    7 bytes              char[7] array   e.g. CV7T001

20-21          Pressure range               2 bytes              unsigned int    0 to 65535, MSB-first

22             Output type                  1 byte               char            e.g. U or B

23-24          Scale factor                 2 bytes              unsigned int    0 to 65535, MSB-first

25-26          Calibration ID               2 bytes              2 x char        e.g. AA

27             Week number                  1 byte               short int       0 to 255

28             Year number                  1 byte               short int       0 to 255

29-30          Sequence number              2 bytes              unsigned int    0 to 65535, MSB-first

31-53          Reserved                     23 bytes             0xFF            Reserved for future use

Sample output string as CSV:

1,2,76,77,73,83,49,48,48,85,66,51,83,67,86,55,84,48,48,54,0,100,85,1,44,65

,67,7,17,0,1,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,

255,255,255,255,255,255,255,255;

Bytes 25-30 comprise the sensor’s serial number.

The above string would translate to:

–– Firmware version 1.2

–– Part # LMIS100UB3S

–– Lot # CV7T006

–– Pressure range 100

–– Output type U

–– Scale factor 300

–– Serial number AC0717-0001

E / 11823 / B                  Subject to change without notice             www.first-sensor.com          contact@first-sensor.com                 Page 11/18
LMI series – digital low differential                                                                  pressure sensors

I²C bus interface specifications (cont.)

                                   5 ms                     Sensor busy

                        2 ms

     SCL

     SDA

               1                         1            2                  2

               READ                      RESULT       READ               RESULT

                                                 200  μs

SCL

SDA

               Readout  of result                                                                      Read  received

                                                               1.5 ms

Fig. 4: Continuous      mode       operation

E / 11823 / B                      Subject to change  without  notice            www.first-sensor.com        contact@first-sensor.com  Page 12/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

I²C bus interface                         specifications (cont.)

Current consumption [mA]  6

                          4

                          2

                          0

                          SCL

                          SDA

                               0  10  20  30  40  50         60             70  80  90  100

                                                  Time [ms]

Fig. 5: Low-power mode

Continuous vs low-power mode operation

LMI offers two modes of operation: Continuous mode, which provides a                    Conversely, if the time between the sensor starting to clock out a

near-continuous stream of pressure data, and low-power mode, which                      pressure result and the time it fully receives the next I2C read command

wakes the device from sleep to serve pressure data “on-demand”. The                     is greater than 1.5 ms, the device enters low-power mode and returns

first measurement in either mode is available after a warm-up and                       to sleep until the next I2C read command is fully clocked in. So long as

conversion sequence, which takes approximately 25 ms. The device                        power remains available, the start-conversion command (0x20) does

holds the SCL line low during warm-up and conversion, effectively                       not need to be re-sent. Note that in this mode, the shortest possible

blocking the I²C bus during this time.                                                  refresh rate for data is once every 15-16 ms.

Continuous mode and low-power mode differ only in how quickly

subsequent I2C read commands (i.e., the sensor address with the R/W

bit set to 1) are sent to the device. Specifically, if the time between

the sensor starting to clock out a pressure result (marked as “readout

of result” in Figure 4) and the time it fully receives the next I2C read

command (marked as “read received” in Figure 4) is 1.5 ms or less,

the device enters Continuous mode, which prevents the device from

sleeping between conversions. Fresh data are available every 5 ms in

this mode of operation.

E / 11823 / B                             Subject to change without notice          www.first-sensor.com  contact@first-sensor.com                          Page 13/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

I²C bus interface specifications (cont.)

Extended data readout                                                                                         From the digital sensor output, the actual temperature can be

LMI devices will read out extended sensor data if the user desires.                                           calculated as follows:

Instead of reading out only two bytes of pressure data, the user may                                                                            TS - TS0 [counts]

choose to read out four bytes of data, corresponding to:                                                      Temperature [°C] =                                        + T0  [°C]

                                                                                                                                                counts
      Byte 1                        Byte 2              Byte 3                  Byte 4                                                        [ ] Scale factorTS

                    Pressure                                     Temperature                                                                                  °C

               Signed 15-bit value               Signed 16-bit value after offset subtraction and correction

       LSB                          MSB                   LSB                   MSB                                    where                        

                                                                                                              TS is the actual sensor readout;

                                                                                                              TS0 is the sensor readout at known temperature T0 (13);

                                                                                                              Scale factorTS = 72 counts/°C

/*  =====================                   PSEUDOCODE        –  START   CONVERSION      =====================                            */

//  The   delay     between            consecutive      read     commands      determines                     whether   or  not      the

//  device     works          in    Continuous      or  low-power        mode.

//  Assumption:       The           sensor’s     address   is    defined     with  ADR0      =                ADR1  =  0.

byte   sensorAddress                =  0x5c;

byte   startConversionCommand                    =  0x20;

byte   lowByte,     highByte;

short    pressureDataInCounts;

//  Write      the  command            to   the  bus    (not   shown     in  Figure     4).

i2c.sendStartCondition();

i2c.beginTransmissionTo(sensorAddress);                          //      Send   0xB8    (0x5C                 with  R/W    bit    =  0).

i2c.writeByte(startConversionCommand);                           //      Send   0x20.

i2c.sendStopCondition();

//  Read       the  result          from    the  LMI  device.

i2c.sendStartCondition();

i2c.requestDataFrom(sensorAddress);                              //      Send   0xB9    (0x5C                 with  R/W    bit    =  1).

lowBytePressure               =     i2c.readByte();              //      Read  low    byte,                   pressure     data.

highBytePressure              =     i2c.readByte();              //      Read  high     byte,                 pressure     data.

lowByteTemperature                  =  i2c.readByte();           //      Read  low    byte,                   temperature   data.

highByteTemperature                 =  i2c.readByte();           //      Read  high     byte,                 temperature       data.

i2c.sendStopCondition();

Specification notes (cont.)

(13) To be defined by user. The results show deviation (in °C) from the offset                

    calibrated temperature.

E / 11823 / B                          Subject to change without notice                  www.first-sensor.com                                 contact@first-sensor.com       Page 14/18
LMI series – digital low                                               differential pressure sensors

Dimensional drawing

Sensor PCB footprint                                                   Suggested PCB land pattern

                                                                                                    13.34

                                   2.05                          1.52                        11.20                            1.70

                                                                       2.54                  No exposed electrical

7.62  2.54                                                 1.02                              contacts allowed

                                                                                             beneath the sensor

                         13.50                                                                             Ø                  2.20

                                                                                                               1.65                 dimensions in mm,

                                                                                                                              all tolerances ±0.1 mm

                                                                                                                              unless otherwise noted

Electrical connection

      Pin      Function

      1        Reserved         5                                            4

      2        Reserved

      3        GND              6                                            3

      4        VS

      5        ADR0             7                                            2

      6        ADR1

      7        SCL              8                                            1

      8        SDA

E / 11823 / B            Subject to change without notice              www.first-sensor.com         contact@first-sensor.com        Page 15/18
LMI series – digital low differential pressure                                  sensors

Manifold diagram for two side-by-side mounted sensors

Recommended O-rings:

Part number: 90025K119

www.mcmaster.com

                                                                                                          dimensions in mm,

                                                                                                          all tolerances ±0.1 mm

                                                                                                          unless otherwise noted

Manifold diagram for multiple side-by-side mounted sensors

E / 11823 / B           Subject to change without notice  www.first-sensor.com  contact@first-sensor.com  Page 16/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

Custom adaptor

The LMI series pressure sensors can optionally be equipped with a custom adaptor for your application-specific mounting requirements. It is

designed for applications where wider port spacing and diameter are needed. Please contact First Sensor for more information.

3D views of a custom adaptor for the LMI pressure sensor

Dimensional    drawing ZA009102 plug-in adaptor

               29

                                                 5.90                           3.20

                      13.60

                      9.65

               24

Ø 2.90                                                           17

                                                                 8.62                 Ø  1.30

                      9                          5.30                                 Ø  2.75

                                                                                               Recommended O-rings:

                                                                                               Part number: 90025K119

                                                 11.20                                         www.mcmaster.com

                                                                                      Ø  5.25

                                                          10.50        Ø 2.82

Ø 1.90         12.44

                                                                                                                               dimensions in mm

E / 11823 / B         Subject to change without notice    www.first-sensor.com                 contact@first-sensor.com                      Page 17/18
LMI series – digital low differential pressure sensors

Gas mixture change (purge time)

The LMI series pressure sensors feature minimized internal volume, which allows for fast response to gas mixture change and high pneumatic

impedance at the same time. Purge time (T ) can be estimated by the following equation:
                                                      P

                                                                                                T  P     =  Purge time [s]

                 VINT                              V  INT                                       V        =  Internal volume of the LMI sensor [ml]

               T  =                     =                                                          INT

                 P F                               P        /Z                                  F        =  Nominal flow [ml/s]
                        Norm            Norm       P                                 Nom

                                                                                                P  Nom   =  Nominal pressure [Pa]

                                                                                                Z  P     =  Pneumatic impedance [kPa/(ml/s)]

The typical internal volume of the LMI sensor (V         INT  ) is 0.04 ml. With a pneumatic impedance (Z ) of 15 kPa/(ml/s) and a nominal pressure (P                )  of
                                                                                                        P                                                        Nom

250 Pa, the estimated purge time (T ) is 2.4 seconds.
                                        P

Ordering information

Series            Pressure range                         Calibration              Housing                             Output                           Grade

LMI               S025          25 Pa (0.1 inH2O)        B        Bidirectional   B [SMD, 2 ports, axial, same side]  3 [Non-ratiometric, 3 V supply]  S [High]

                  S050          50 Pa (0.2 inH2O)        U        Unidirectional

                  S100          100 Pa (0.4 inH2O)

                  S250          250 Pa (1 inH2O)

                  S500          500 Pa (2 inH2O)

                  M012          1250 Pa (5 inH2O)

                  M025          2500 Pa (10 inH2O)

Order code example: LMIS025UB3S

Accessories (order separately)

ZA009102          Plug-in adaptor with wider port spacing and diameter

E / 11823 / B                   Subject to change without notice                  www.first-sensor.com                contact@first-sensor.com          Page 18/18
Mouser Electronics

Authorized Distributor

Click to View Pricing, Inventory, Delivery  &  Lifecycle  Information:

First Sensor:

LMIS250BB3S    LMIS100BB3S  LMIS500BB3S
小广播

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 大学堂 TI培训 Datasheet 电子工程

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved