気圧測定


  1. 気圧の計測

    1. 出典

      島田　義人　電子気圧計の製作　トランジスタ技術 2003/10

    2. 気圧の単位


      圧力の単位はPa（パスカル）です。これは、1m2 に100gの錘をのせたときの圧力です。気圧にはこれを100倍したhPa（ヘクトパスカル）を使います。気圧は100hPa 程度ですから、1m2 に 10,000Kg の錘を載せた圧力に相当します、



    3. センサの構造

      圧力センサには FPM-15PAR を利用します。外観と断面図は以下のようです。ピエゾ抵抗体を利用したストレインゲージを構成しています。

      　






  2. 計測回路

    1. 回路

      　IC2a は圧力センサの4番ピンを0Vに保持します。これで、出力は単電源になります。IC2b は定電流用です。1.2V 一定の電圧vref を利用し、センサの 0.3mA の定電流を流します。センサの推奨電流は1.5mAですが、電池駆動のため 1/5 に設定しています。センサの出力は抵抗でオフセットを調整後、増幅回路に入れます。IC2cは利得は50倍で非反転増幅します。IC2dは圧力から高度に換算する増幅を行います。







    2. 回路製作








    3. 測定結果



    4. AD変換用回路
      　下図は2005年7月のセンサ応用回路集の気圧計測回路です。IC1で定電流、IC2で差動増幅、IC3でオフセット付増幅をしています。定電流回路では、制御電圧を５Vを分割して利用していますから、電源には定電圧電源が必要です。
      　差動増幅は、R5=R7=100k として入力抵抗を高めています。IC3は、R11を可変にして、測定の最低気圧の出力が０にするよう調整します。