安全帽是施工现场使用最多的一个安全防护工具。随着工业发展,工业用品趋向于智能化,传统的安全帽已经无法满足工业需求,因此有了传统安全帽的高科技升级版—智能安全帽。传统安全帽仅具备单一的保护人员头部安全的功能,为适应施工现场多样化的需求,智能安全帽除了包含帽壳、帽衬、下颌带等基础组件,还新增了智能电子模块,具有考勤、求救、语音视频对讲、温湿度监测以及海拔高度测量等核心功能,配合后端智慧工地管理平台,为企业降本增效。
海拔高度的测量方法,一般常用的有两种方式,一是通过GPS全球定位系统,二是通过测出大气压,然后根据气压值计算出海拔高度。由于受到技术和其它方面原因的限制,GPS计算海拔高度一般误差都会有十米左右,而如果在树林里或者是在悬崖下面时,有时候甚至接收不到GPS卫星信号,对于建筑工地来说,在很厚的楼宇内施工会导致内置GPS可能会失去卫星的信号,所以无法识别用户的地理位置,并且无法感知垂直高度。而气压的方式可选择的范围会广些,而且可以把成本可以控制在比较低的水平。本文主要讲的是康森斯克的板级压力传感器CPS121/CPS122/CPS123应用于智能安全帽海拔高度的精确测量。
CPS121框图
CPS121性能参数如下:
·工厂校准的压力和温度传感器
·电源电压:2V至5.5V(典型电压为3V)
·平均电流消耗:<5uA(一次测量)
·睡眠状态电流消耗:<200nA(25°C)
·工作温度范围:-40°C至+85°C
·压力绝对精度:±0。1 kPa(±1.0mbar)@0°Cto50°C,95 kPa至105 kPa
·压力相对精度:±0.01kPa(<1m)
·温度精度:±1.0°C
·小外形系数,3 x 5 x 1.2mm(wxl xh)
·LGA包,8铅
·顶部侧感测端口
CPS122性能参数如下:
·工厂校准的压力和温度传感器
·电源电压:2V至5.5V(典型电压为3V)
·平均电流消耗:<5uA(一次测量)
·睡眠状态电流消耗:<200nA(25°C)
·工作温度范围:-40°C至+85°C
·压力绝对精度:±0。1 kPa(±1.0mbar)@0°Cto50°C,95 kPa至105 kPa
·压力相对精度:±0.01kPa(<1m)
·温度精度:±1.0°C
·小外形系数,3 x 3 x 1.2mm(wxl xh)
·LGA包,8铅
·顶部侧感测端口
PIN总成及机械拉图
CPS123性能参数如下:
·工厂校准的压力和温度传感器
·电源电压:2V至5.5V
·当前消耗量:<5uA
·睡眠状态电流:<200nA(25°C)
·工作温度范围:-40°C至+85°C
·压力精度:<±0。2kPa (<±2.0mbar) @ 25°C
·温度精度:±1.0°C
在活动模式下的高度分辨率高于1.0米(50厘米)
· 小外形系数,2.5 x 2 x 1mm(w x l x h)
· LGA包,8铅
· 顶部侧感测端口
CPS123框图
CPS121/CPS122/CPS123是款超小型的气压高度传感器,海平面处高度分辨率为325px,功耗极低,待机功耗为0.1uA,节能省电,封装尺寸占用空间小,非常适合智能安全帽的应用。另外提供高精度的24位压力和数字输出,客户可以根据应用需要配置转换速度和功耗。高分辨率的温度输出可以同时实现温度计的功能。CPS121/CPS122/CPS123可以与所有形式的微控器配合,通讯协议非常简单,无需修改内部寄存器。这组传感器基于先进的MEMS技术,并受益于MEAS过去十几年来在研发和批量生产气压/高度计方面的经验,因此压力和温度信号的迟滞都非常小,而且稳定性非常好。
通过以上参数性能描述,Con sen sic的这组CPS121/CPS122/CPS123传感器在低功耗、测量精度和封装尺寸占比空间上都表现优秀,完美契合智能安全帽的海拔高度测量应用。