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MPXV4115V

器件型号:MPXV4115V
器件类别:传感器   
厂商名称:FREESCALE (NXP )
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器件描述

DIFFERENTIAL, PEIZORESISTIVE PRESSURE SENSOR, -16.67-0Psi, 1.5%, 4.53-4.66V, SURFACE MOUNT

参数
MPXV4115V最大供电电压 5.25 V
MPXV4115V最小供电电压 4.75 V
MPXV4115V最大工作温度 125 Cel
MPXV4115V最小工作温度 -40 Cel
MPXV4115V最大精度 1.5
MPXV4115V最大使用压力范围 0.0 Psi
MPXV4115V最小使用压力范围 -16.67 Psi
MPXV4115V加工封装描述 塑料, SO-8
MPXV4115V状态 TRANSFERRED
MPXV4115V外罩 塑料
MPXV4115V高度 12.95 mm
MPXV4115V宽度 10.66 mm
MPXV4115V安装特点 表面贴装
MPXV4115V端子类型 焊接
MPXV4115V工作电流 10 mA
MPXV4115V长度或直径 10.66 mm
MPXV4115V线性 1.5
MPXV4115V输出范围 4.53-4.66V
MPXV4115V输出类型 ANALOG 电压
MPXV4115V端口类型
MPXV4115V压力传感模式 微分
MPXV4115V响应时间 1000 ms
MPXV4115V灵敏度 38.26 mV/V
MPXV4115V传感器类型 PEIZORESISTIVE

MPXV4115V器件文档内容

Freescale Semiconductor                                                                         MPXV4115V
Technical Data                                                                               Rev 2, 05/2005

Integrated Silicon Pressure Sensor                                                     MPXV4115V
On-Chip Signal Conditioned,                                                               SERIES
Temperature Compensated, and
Calibrated                                                                                     INTEGRATED
                                                                                          PRESSURE SENSOR
   The MPXV4115V series piezoresistive transducer is a state-of-the-art             115 to 0 kPa (16.7 to 2.2 psi)
monolithic silicon pressure sensor designed for a wide range of applications,              0.2 to 4.6 V OUTPUT
particularly those employing a microcontroller with A/D inputs. This transducer
combines advanced micromachining techniques, thin-film metallization and             SMALL OUTLINE PACKAGE
bipolar processing to provide an accurate, high-level analog output signal that is
proportional to the applied pressure/vacuum. The small form factor and high                   MPXV4115V6U/6T1
reliability of on-chip integration make the sensor a logical and economical choice                CASE 482-01
for the automotive system designer. Figure 1 shows a block diagram of the
internal circuitry integrated on a pressure sensor chip.

Features

1.5% Maximum error over 0 to 85C
Temperature Compensated from 40 + 125C
Ideally Suited for Microprocessor or Microcontroller-Based Systems
Durable Thermoplastic (PPS) Surface Mount Package

Typical Applications

Vacuum Pump Monitoring
Brake Booster Monitoring

   The MPXV4115V series pressure sensors are available in the basic element            MPXV4115VC6U
package or with a pressure port. Two packing options are also offered.                 CASE 482A-01

          ORDERING INFORMATION

Device Type Case No.  MPX Series  Packing                    Device
                       Order No.  Options                    Marking

SMALL OUTLINE PACKAGE (MPXV4115V SERIES)                                               PIN NUMBER(1)

Basic     482 MPXV4115V6U                 Rails  MPXV4115V                          1  N/C   5        N/C
Elements  482 MPXV4115V6T1
                                                                                    2  VS    6        N/C

                                  Tape & Reel MPXV4115V                             3  GND   7        N/C

Ported    482A MPXV4115VC6U               Rails  MPXV4115V                          4  VOUT  8        N/C
Elements

                                                                                    1. Pins 1, 5, 6, 7, and 8 are internal device
                                                                                        connections. Do not connect to external
                                                                                        circuitry or ground. Pin 1 is noted by the
                                                                                        notch in the lead.

Freescale Semiconductor, Inc., 2005. All rights reserved.
                                        VS

                                          Thin Film    Gain Stage #2
                                        Temperature
                                        Compensation   and

                               Sensing       and       Ground                                     Vout
                               Element  Gain Stage #1
                                                       Reference

                                                       Shift Circuitry

                                                    Pins 1, 5, 6, 7 and 8 are NO CONNECTS
                                        GND For Small Outline Package Device

                             Figure 1. Fully Integrated Pressure Sensor Schematic

Table 1. Maximum Ratings(1)

                       Rating                          Symbol                                     Value        Unit

Maximum Pressure                                       Pmax                                             400    kPa

Storage Temperature                                    Tstg                                       40 to +125  C

Operating Temperature                                  TA                                         40 to +125  C

1. Exposure beyond the specified limits may cause permanent damage or degradation to the device.

MPXV4115V                                                                                                                           Sensors
2                                                                                                            Freescale Semiconductor
Table 2. Operating Characteristics (VS = 5 Vdc, TA = 25C unless otherwise noted. Decoupling circuit shown in Figure 3
required to meet electrical specifications.)

                         Characteristic                                   Symbol Min                   Typ    Max             Unit

Pressure Range (Differential mode, Vacuum on metal cap side, Atmospheric  POP                 115     --     0               kPa
pressure on back side)

Supply Voltage(1)                                                         VS                  4.75     5.0    5.25            Vdc

Supply Current                                                            Io                  --       6.0    10              mAdc

Full Scale Output(2)                        (0 to 85C)                   VFSO                4.535    4.6    4.665           Vdc
(Pdiff = 0 kPa)2

Full Scale Span(3)                          (0 to 85C)                   VFSS                --       4.4    --              Vdc
@ VS = 5.0 V                                (0 to 85C)
                                                                          --                  --       --     1.5%            %VFSS
Accuracy(4)

Sensitivity                                                               V/P                 --       38.26  --              mV/kPa

Response Time(5)                                                          tR                  --       1.0    --              ms

Output Source Current at Full Scale Output                                Io                  --       0.1    --              mAdc
Warm-Up Time(6)
Offset Stability(7)                                                       --                  --       20     --              ms

                                                                          --                  --       0.5  --              %VFSS

1. Device is ratiometric within this specified excitation range.

2. Full Scale Output is defined as the output voltage at the maximum or full-rated pressure.

3. Full Scale Span is defined as the algebraic difference between the output voltage at full-rated pressure and the output voltage at the
    minimum-rated pressure.

4. Accuracy is the deviation in actual output from nominal output over the entire pressure range and temperature range as a percent of span
    at 25C due to all sources of errors, including the following:

Linearity:             Output deviation from a straight line relationship with pressure over the specified pressure range.

Temperature Hysteresis: Output deviation at any temperature within the operating temperature range, after the temperature is cycled to
                                    and from the minimum or maximum operating temperature points, with zero differential pressure applied.

Pressure Hysteresis:   Output deviation at any pressure within the specified range, when this pressure is cycled to and from minimum
                         or maximum rated pressure at 25C.

TcSpan:                Output deviation over the temperature range of 0 to 85C, relative to 25C.

TcOffset:              Output deviation with minimum pressure applied, over the temperature range of 0 to 85C, relative to 25C.

5. Response Time is defined as the time for the incremental change in the output to go from 10% to 90% of its final value when subjected to a
    specified step change in pressure.

6. Warm-up Time is defined as the time required for the product to meet the specified output voltage after the Pressure has been stabilized.

7. Offset Stability is the product's output deviation when subjected to 1000 hours of Pulsed Pressure, Temperature Cycling with Bias Test.

Sensors                                                                                                             MPXV4115V
Freescale Semiconductor                                                                                                           3
ON-CHIP TEMPERATURE COMPENSATION, CALIBRATION, AND SIGNAL CONDITIONING

   The performance over temperature is achieved by                      from the factory. Contact the factory for information regarding
integrating the shear-stress strain gauge, temperature                  media tolerance in your application.
compensation, calibration and signal conditioning circuitry
onto a single monolithic chip.                                             Figure 3 shows the recommended decoupling circuit for
                                                                        interfacing the output of the integrated sensor to the A/D input
   Figure 2 illustrates the gauge configuration in the basic            of a microprocessor or microcontroller. Proper decoupling of
chip carrier (Case 482). A fluorosilicone gel isolates the die          the power supply is recommended.
surface and wire bonds from the environment, while allowing
the pressure signal to be transmitted to the silicon diaphragm.            Figure 4 shows the sensor output signal relative to
                                                                        differential pressure input. Typical, minimum and maximum
   The MPXV4115V series sensor operating characteristics                output curves are shown for operation over a temperature
are based on use of dry air as pressure media. Media, other             range of 0C to 85C using the decoupling circuit shown in
than dry air, may have adverse effects on sensor                        Figure 3. The output will saturate outside of the specified
performance and long-term reliability. Internal reliability and         pressure range.
qualification test for dry air, and other media, are available

        Fluorosilicone                                                                                 +5 V
        Gel Die Coat
                                     Die               Stainless                                                                OUTPUT
   Wire Bond            P1                            Steel Cap                                                           470 pF

Lead                                                Thermoplastic                                                   Vout
Frame                                                   Case                                           Vs

                                                                                                              IPS

                                                                             1.0 F           0.01 F  GND

                               P2              Die Bond
Differential Sensing Element

Figure 2. Cross-Sectional Diagram                                         Figure 3. Recommended Power Supply Decoupling
               (not to scale)                                                                   and Output Filtering

                                                                                (For additional output filtering, please refer to
                                                                                             Application Note AN1646.)

                        Output (V)                 TRANSFER FUNCTION MPXV4115V

                                      5

                                    4.5 Transfer Function:
                                            Vout = Vs*[(0.007652*P) + 0.92] Pressure error

                                      4 *Temp Factor*0.007652*VS)
                                    3.5 VS = 5.0 V 0.25 Vdc

                                            TEMP = 0-85C
                                      3

                                    2.5

                                    2     MAX

                                    1.5                                 MIN

                                    1

                                    0.5

                                    0
                                    115       95  75            55       35     15

                                                         Vout vs. Vacuum

                                                    Figure 4. Applied Vacuum in kPa
                                                     (below atmospheric pressure)

MPXV4115V                                                                                                                           Sensors
4                                                                                                            Freescale Semiconductor
MINIMUM RECOMMENDED FOOTPRINT FOR SURFACE MOUNTED APPLICATIONS

   Surface mount board layout is a critical portion of the total  footprint, the packages will self align when subjected to a
design. The footprint for the surface mount packages must be      solder reflow process. It is always recommended to design
the correct size to ensure proper solder connection interface     boards with a solder mask layer to avoid bridging and
between the board and the package. With the correct               shorting between solder pads.

                                                                  0.660         0.100 TYP 8X
                                                                  16.76         2.54

                         0.060 TYP 8X                                                 0.300
                         1.52                                                         7.62

                                                                  0.100 TYP 8X  inch
                                                                  2.54          mm SCALE 2:1

                                       Figure 5. SOP Footprint (Case 482)

Sensors                                                                                       MPXV4115V
Freescale Semiconductor                                                                                     5
    Transfer Function

Nominal Transfer Value: Vout = VS (P x 0.007652) + 0.92)

                                          (Pressure Error x Temp. Factor x 0.007652 x VS)
                                         VS = 5 V 0.25 Vdc

Temperature Error Band

                                                              MPXV4115V Series

                                         4.0

                                         3.0                  Temp     Multiplier

Temperature                              2.0                   40        3
                                                              0 to 85     1
           Error                                              +125        3

           Factor

                                         1.0

                                         0.0

                                                  40 20  0  20 40 60 80 100 120 140

                                                              Temperature in C

                                                  NOTE: The Temperature Multiplier is a linear response from 0C to 40C and from 85C to 125C.

Pressure Error Band

                   Pressure Error (kPa)   1.950   115 100 85 60 45 30 15 0           Pressure in kPa
                                          1.725                                             (below atmospheric)
                                          1.500

                                               0
                                         1.500
                                         1.725
                                         1.950

                                                                                               Pressure Error (Max)
                                                                                            115 to 0 kPa 1.725 kPa

MPXV4115V                                                                                                          Sensors
6                                                                                           Freescale Semiconductor
                                               PACKAGE DIMENSIONS

                        -A-                    D 8 PL

      5                           4            0.25 (0.010) M T B S A S

-B-                                 G                                                          NOTES:
                                                                                                 1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
      8                           1                                                                  Y14.5M, 1982.
                                                                                                 2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
                         S                                                                       3. DIMENSION A AND B DO NOT INCLUDE MOLD
                         N                                                                           PROTRUSION.
                                                                                                 4. MAXIMUM MOLD PROTRUSION 0.15 (0.006).
    J                                                                                            5. ALL VERTICAL SURFACES 5 TYPICAL DRAFT.
       K
                                                                                               INCHES         MILLIMETERS

                                                                                               DIM MIN MAX    MIN MAX

                                                                                               A 0.415 0.425  10.54 10.79

                                                                                               B 0.415 0.425  10.54 10.79

                                                                                               C 0.212 0.230  5.38 5.84

                                                                                               D 0.038 0.042  0.96 1.07

                                                                                               G 0.100 BSC    2.54 BSC

                                                                                               H 0.002 0.010  0.05 0.25

                                       C                                 H                     J 0.009 0.011  0.23 0.28
                                  M                                            -T-
                                                                                               K 0.061 0.071  1.55 1.80
                                                                               SEATING
                                                                               PLANE           M 0  7       0  7

                                                                                               N 0.405 0.415  10.29 10.54

                                                       PIN 1 IDENTIFIER                        S 0.709 0.725  18.01 18.41

                                                         CASE 482-01
                                                             ISSUE O

                                               SMALL OUTLINE PACKAGE

                             -A-               D 8 PL

              5                      4                 0.25 (0.010) M T B S A S                NOTES:
                                                                                                 1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
N -B-                                     G                                                          Y14.5M, 1982.
                                                                                                 2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
              8                         1                                                        3. DIMENSION A AND B DO NOT INCLUDE MOLD
                                                                                                     PROTRUSION.
                               S     V                                                           4. MAXIMUM MOLD PROTRUSION 0.15 (0.006).
                                            C                                                    5. ALL VERTICAL SURFACES 5 TYPICAL DRAFT.
         J
             K                         M                                                       INCHES         MILLIMETERS

                                                                                               DIM MIN MAX    MIN MAX

                                                                     W                         A 0.415 0.425  10.54 10.79

                                                       PIN 1 IDENTIFIER                        B 0.415 0.425  10.54 10.79

                                                                                               C 0.500 0.520  12.70 13.21

                                                                                               D 0.038 0.042  0.96 1.07

                                                                                               G 0.100 BSC    2.54 BSC

                                                                                               H 0.002 0.010  0.05 0.25

                                                                                               J 0.009 0.011  0.23 0.28

                                                                                               K 0.061 0.071  1.55 1.80

                                                                                               M 0  7       0  7

                                                                                               N 0.444 0.448  11.28 11.38

                                                                                 H             S 0.709 0.725  18.01 18.41
                                                                                      -T-
                                                                                               V 0.245 0.255  6.22 6.48
                                                                                      SEATING
                                                                                      PLANE    W 0.115 0.125  2.92 3.17

                                                        CASE 482A-01
                                                             ISSUE A

                                               SMALL OUTLINE PACKAGE

Sensors                                                                                                                 MPXV4115V
Freescale Semiconductor                                                                                                               7
How to Reach Us:                                        Information in this document is provided solely to enable system and software
                                                        implementers to use Freescale Semiconductor products. There are no express or
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Technical Information Center, CH370                     limitation consequential or incidental damages. "Typical" parameters that may be
1300 N. Alma School Road                                provided in Freescale Semiconductor data sheets and/or specifications can and do vary
Chandler, Arizona 85224                                 in different applications and actual performance may vary over time. All operating
+1-800-521-6274 or +1-480-768-2130                      parameters, including "Typicals", must be validated for each customer application by
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                                                        under its patent rights nor the rights of others. Freescale Semiconductor products are
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Freescale Halbleiter Deutschland GmbH                   surgical implant into the body, or other applications intended to support or sustain life,
Technical Information Center                            or for any other application in which the failure of the Freescale Semiconductor product
Schatzbogen 7                                           could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer
81829 Muenchen, Germany                                 purchase or use Freescale Semiconductor products for any such unintended or
+44 1296 380 456 (English)                              unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Freescale Semiconductor and
+46 8 52200080 (English)                                its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all
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                                                        Semiconductor was negligent regarding the design or manufacture of the part.
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MPXV4115V
Rev. 2
05/2005
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