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TCBP001TA-Y – 数字式气压传感器 规格书
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TCBP001TA-Y 是一个高精度、低功耗的小型化数字式气压传感器产品。 TCBP001TA-Y 既是压力传感器又是温度传感器。压力传感元件基于电容式感应原理,确保温度变化时的高精度。小巧的封装使TCBP001TA-Y 对于移动应用及可穿戴装置非常想。 TCBP001TA-Y 的内部信号处理器将压力和温度传感元件的输出转化为24 位的结果。每一个压力传感器都单独校准过并且包含了校准系数,校准系数在应用中被用于将测量结果转化为真实的压力和温度值。 TCBP001TA-Y 有一个能够储存最近 32 组测量值的FIFO 寄存器。通过使用FIFO, 主机可以在两次读取之间在睡眠模式维持较长时间,这样可以降低整体系统功耗。 传感器测量值及校准系数可以通过串行 I2C 接口或 SPI 接口获取
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Confidential
TCBP001TA-Y – 数字式气压传感器
用于便携式装置的数字式气压传感器
TCBP001TA
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数字式气压计
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内容目录表
内容目录表
...................................................................................................................................... 2
1
产品概况 ................................................................................................................................................. 4
1.1
产品简述 ................................................................................................................................................. 4
1.2
功能特征 ................................................................................................................................................. 4
1.3
典型应用
......................................................................................................................................... 4
2
名词定义、首字母简写及缩写
....................................................................................................... 5
2.1
名词定义 ................................................................................................................................................. 5
3
管脚配置及结构框图
....................................................................................................................... 6
3.1
管脚配置及描述
............................................................................................................................. 6
3.2
结构框图
......................................................................................................................................... 7
4
产品规格
.......................................................................................................................................... 8
4.1
工作范围 ................................................................................................................................................. 8
4.2
绝对最大额定值 ..................................................................................................................................... 8
4.3
电流消耗 ................................................................................................................................................. 9
4.4
温度传输函数 ......................................................................................................................................... 9
4.5
压力传输函数
............................................................................................................................... 10
4.6
时序特征
....................................................................................................................................... 11
5
功能描述
........................................................................................................................................ 12
5.1
工作模式 ............................................................................................................................................... 12
5.2
模式转换图 ........................................................................................................................................... 12
5.3
启动顺序 ............................................................................................................................................... 13
5.4
测量精度及速率 ................................................................................................................................... 13
5.5
传感器接口 ........................................................................................................................................... 14
5.6
中断 ....................................................................................................................................................... 14
5.7
结果寄存器操作 ................................................................................................................................... 14
5.8
FIFO 操作 ............................................................................................................................................... 14
5.9
校准及测量补偿
........................................................................................................................... 13
5.9.1
如何计算压力补偿值
................................................................................................................ 15
5.9.2
如何计算温度补偿值
................................................................................................................ 15
5.9.3
补偿比例因子
.................................................................................................................................. 16
5.9.4
压力和温度计算过程
...................................................................................................................... 17
6
应用 ....................................................................................................................................................... 18
6.1
测量设置及应用案例 ........................................................................................................................... 18
TCBP001TA
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数字式气压计
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6.2
应用电路案例
............................................................................................................................... 19
7
数字接口
........................................................................................................................................ 21
8
寄存器地图 ........................................................................................................................................... 22
9
寄存器描述
.................................................................................................................................... 23
9.1
压力数据
(PRS_Bn) ........................................................................................................................ 23
9.1.1
PRS_B2 ........................................................................................................................................ 23
9.1.2
PRS_B1 ........................................................................................................................................ 23
9.1.3
PRS_B0 ........................................................................................................................................ 24
9.2
温度数据(TMP_Tn) ............................................................................................................................... 24
9.2.1
TMP_B2 .............................................................................................................................................. 24
9.2.2
TMP_B1 .............................................................................................................................................. 25
9.2.3
TMP_B0 .............................................................................................................................................. 25
9.3
压力配置
(PRS_CFG) ...................................................................................................................... 26
9.4
温度配置(TMP_CFG) ............................................................................................................................. 28
9.5
传感器工作模式及状态 (MEAS_CFG) .................................................................................................. 29
9.6
中断及
FIFO
配置
(CFG_REG) ........................................................................................................ 30
9.7
中断状态
(INT_STS) ....................................................................................................................... 31
9.8
FIFO
状态
(FIFO_STS) ..................................................................................................................... 32
9.9
软重置及
FIFO
清除
(RESET) .......................................................................................................... 33
9.10
产品及版本
ID (ID) ........................................................................................................................ 33
9.11
校准系数
(COEF) ........................................................................................................................... 34
9.12
系数源 ................................................................................................................................................... 35
10
封装尺寸
........................................................................................................................................ 36
10.1
封装尺寸
....................................................................................................................................... 36
修订历史
........................................................................................................................................ 38
已知问题列表
................................................................................................................................ 39
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数字式气压计
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产品概况
1.1
产品简述
TCBP001TA-Y
是一个高精度、低功耗的小型化数字式气压传感器产品。
TCBP001TA-Y
既是压力传感器又是
温度传感器。压力传感元件基于电容式感
应原理,确保温度变化时的高精度。小巧的封装使
TCBP001TA-Y
对于移动应
用及可穿戴装置非常理想
。
TCBP001TA-Y
的内部信号处理器将压力和温度传感元件的输出转化为
24 位的结果
。每一个压力传感器都单独校准过并且包含了校准系数,
校准
系数在应用中被用于将测量结果转化为真实的压力和温度值。
TCBP001TA-Y
有一个能够储存最近 32 组测量值的
FIFO
寄存器。通过使
用
FIFO,
主机可以在两次读取之间在睡眠模式维持较长时间,这样可以降低
整体系统功耗。
传感器测量值及校准系数可以通过串行
I
2
C
接口或 SPI 接口获取。
1.2
功能特征
•
工作范围: 压力: 300 – 1200 hPa. 温度: -40 – 85 °C.
•
压力传感器精确度
:
± 0.006 hPa (or ±5 cm) (
高精度模式
).
•
压力传感器精度: ± 0.06 hPa (or ±50 cm) (非线性), ±1 hPa (or ±8 m) (绝对精度).
•
温度精度: ± 0.5°C.
•
压力的温度敏感系数:
< 0.5Pa/K
•
测量时间: 典型值: 28 ms. 最小值: 3 ms.
•
平均电流消耗: 高精度模式: 60 µA, 低功耗模式: 3 µA, 待机模式: <1 µA.
•
工作电压: VDDIO: 1.2 – 3.6 V, VDD: 1.7 – 3.6 V.
•
工作模式
:
命令模式
(
手动
)
、后台模式
(
自动
)
及待机模式
•
校准
:
单独校准的系数用作测量结果校正
•
FIFO:
储存最近的
32
组压力或温度测量结果
•
接口
:
I
2
C
和
SPI (
都带中断可选
)
•
封装尺寸
:
8-pin LGA, 2.0 mm x 2.5 mm x 1.0 mm.
1.3
典型应用
•
室内导航
(
楼层检测,如商场、停车场
)
•
运动健康
(
精确的抬升高度及垂直速度获取
)
•
室外导航
(GPS
启动时间及精度提升、航迹推算,如隧道中
)
•
气象站
(
局部微气象预测
)
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名词定义、首字母简写及缩写
2.1
名词定义
规格书术语及定义的阐释
表
1
名词
定义
/
解释
绝对精度
整个测量范围内的绝对测量精度
位深度
用于将传感器输入转换成数字输出的总的位深度,以位数表示
数字分辨率
以输出值最低有效位变化代表的压力值,该值应远小于传
感器的噪声。
满量程
(FSR)
传感器的峰峰测量范围
LSB
最低有效位
测量时间
获取一次传感器输出需要的时间,该数值决定最大的测量
速率。
MSB
最高有效位
非线性
相对于
1000 hPa
和
25 °C
,测量的输出与最佳拟合直线的偏
差
输出补偿
通过补偿带有传感器固有误差的测量结果而获取更精确结果的
过程。补偿结果是通过对测得的结果应用补偿算法(其中包含
校准系数)计算而得。
精确度
(
噪声
)
经过传感器过采样后,最小可测量的变化,以
rms
表示。
压力的温度系数
由于相对
25
°C
的
温度
变化
造成的补偿后的压力测量值与期望值
的偏差,以 Pa/K 衡量。
传感器校准
生产测试时,将传感器的测量结果与参考值进行对比以及从
偏差中计算一组校准系数的过程。
校准系数储存于传感器的存
储器中,用于输出的补偿。
过采样率
(OSR)
为生成一次传感器输出结果而规定的内部测量次数
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