STMicroelectronics ILPS22QS絕對(duì)數(shù)字輸出壓力計(jì)是一款超緊湊型壓阻式絕對(duì)壓力傳感器，可用作數(shù)字輸出氣壓計(jì)。ILPS22QS支持高達(dá)4060hPa用戶可選雙滿量程。ILPS22QS具有超低壓力噪聲和極低功耗。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics ILPS22QS絕對(duì)數(shù)字輸出氣壓計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STM ILPS22QS絕對(duì)數(shù)字輸出氣壓計(jì)結(jié)合了一個(gè)傳感元件和一個(gè)IC接口，通過I^2^C、MIPI I3CSM或SPI接口從傳感元件向應(yīng)用程序進(jìn)行通信。該傳感元件檢測(cè)絕對(duì)壓力，包含一個(gè)采用ST開發(fā)專用工藝制造的懸浮膜。

ILPS22QS采用全模制穿孔LGA封裝 (HLGA)，可在-40 °C至+105 °C擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)工作。LGA封裝經(jīng)過穿孔，外部壓力可到達(dá)傳感元件。

特性

• 可選的雙滿量程絕對(duì)壓力范圍
  • 模式1（260hPa至1260hPa）
  • 模式2（260hPa至4060hPa）
• 電流消耗降低至1.8μA
• 絕對(duì)壓力精度：0.5hPa
• 低壓力傳感器噪聲：0.34Pa
• 高性能TCO（0.45Pa/°C時(shí)）
• 內(nèi)置溫度補(bǔ)償
• 擴(kuò)展溫度范圍：-40°C至+105°C
• 24位壓力數(shù)據(jù)輸出
• ODR：1 Hz至200 Hz
• SPI、I^2^C或MIPI I3CSM接口
• 支持1.08 V數(shù)字接口
• 內(nèi)置FIFO
• 嵌入式模擬集線器，用于處理模擬輸入數(shù)據(jù)
• 嵌入式Q var ，用于檢測(cè)電荷變化
• 中斷功能：數(shù)據(jù)就緒、FIFO旗標(biāo)、壓力閾值
• 電源電壓：1.7V至3.6V
• 高沖擊生存率：22,000g
• 輕薄小巧的封裝
• 符合ECOPACK無鉛要求

架構(gòu)框圖

數(shù)字邏輯

?ILPS22QS數(shù)字氣壓計(jì)技術(shù)深度解析與應(yīng)用指南?

?一、產(chǎn)品概述與核心特性?

ILPS22QS是意法半導(dǎo)體推出的超緊湊型壓阻式絕對(duì)壓力傳感器，具備雙量程數(shù)字輸出能力，集成了QVAR靜電檢測(cè)功能，在工業(yè)傳感領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。

?1.1 技術(shù)亮點(diǎn)?

• ?雙量程壓力檢測(cè)?：模式1覆蓋260-1260 hPa，模式2擴(kuò)展至260-4060 hPa
• ?超高精度?：絕對(duì)壓力精度達(dá)0.5 hPa，溫度系數(shù)偏移僅0.45 Pa/°C
• ?極低功耗?：工作電流最低至1.8 μA
• ?先進(jìn)集成?：嵌入QVAR電荷變化檢測(cè)與模擬集線器功能
• ?多重接口?：支持SPI、I2C及MIPI I3CSM接口協(xié)議

?1.2 應(yīng)用場(chǎng)景?
? 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)
? 智能燃?xì)馀c水流計(jì)量設(shè)備

• 氣象監(jiān)測(cè)站與戶外設(shè)備高度計(jì)
• 醫(yī)療呼吸設(shè)備與CPAP設(shè)備
  ? 人體跌倒檢測(cè)系統(tǒng)

?二、關(guān)鍵參數(shù)深度分析?

?2.1 機(jī)械特性參數(shù)?
根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)，在VDD=1.8V、T=25°C條件下：

?2.2 電氣特性?

• ?供電電壓范圍?：1.7V 至 3.6V
• ?I/O電源電壓?：1.08V 至 3.6V
• ?典型功耗表現(xiàn)?：
  • 1Hz單次采樣（AVG=4）：1.8 μA
  • 啟用QVAR功能時(shí)：4.3 μA
• ?關(guān)斷電流?：禁用QVAR時(shí)僅1μA

?三、系統(tǒng)架構(gòu)與工作原理?

?3.1 核心架構(gòu)組成?
設(shè)備采用分層式架構(gòu)設(shè)計(jì)：

1. ?傳感層?：基于ST專有技術(shù)的壓阻惠斯通電橋結(jié)構(gòu)
2. ?信號(hào)處理層?：低噪聲放大器配合模數(shù)轉(zhuǎn)換器
3. ?接口層?：多重通信協(xié)議支持

?3.2 數(shù)據(jù)采集流程?
壓力信號(hào) → MEMS傳感器 → 低噪聲放大器 → ADC轉(zhuǎn)換 → 數(shù)字補(bǔ)償 → 輸出寄存器

?四、先進(jìn)功能解析?

?4.1 QVAR靜電檢測(cè)功能?
QVAR通道支持檢測(cè)電荷變化，適用于：

• 漏水檢測(cè)與開關(guān)控制
• 敲擊識(shí)別（單次、雙擊、長(zhǎng)按）
• 手勢(shì)識(shí)別（左右滑動(dòng)）

?電氣參數(shù)特征?：

• 偏移電壓：0.02 mV（輸入短路）
• 輸入噪聲：0.2 μV
• 輸入阻抗：18 MΩ（隨ODR與AVG變化）

?4.2 FIFO智能緩存?
128級(jí)24位數(shù)據(jù)緩存，支持六種工作模式：

1. 旁路模式
2. FIFO模式
3. 連續(xù)動(dòng)態(tài)流模式
4. 連續(xù)動(dòng)態(tài)流至FIFO模式

?五、寄存器配置詳解?

?5.1 關(guān)鍵控制寄存器?

?CTRL_REG1 (10h) - 數(shù)據(jù)率與平均控制?

位定義：

• ? ODR[3:0] ?：輸出數(shù)據(jù)率選擇
• ? AVG[2:0] ?：過采樣配置

?配置示例?：

• 高精度模式：ODR=1Hz，AVG=512）
• 平衡模式：ODR=25Hz，AVG=32

?5.2 中斷配置?
? INTERRUPT_CFG (0Bh) ? 支持：

• 壓力高/低事件中斷
• 自動(dòng)歸零模式
• AUTOREFP功能

?六、實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)指南?

?6.1 硬件連接要點(diǎn)?

1. 電源濾波電容就近布局
2. QVAR不使用時(shí)長(zhǎng)引腳接地
3. 接口選擇引腳正確配置

?6.2 功耗優(yōu)化策略?

• 禁用AH/QVAR功能可節(jié)省功耗
  • 硬件設(shè)計(jì)：引腳7與引腳5接地
  • 軟件配置：上電后向5Fh寄存器寫入00h

?6.3 焊接注意事項(xiàng)?

• HLGA封裝符合ECOPACK標(biāo)準(zhǔn)
• 耐受JEDEC J-STD-020標(biāo)準(zhǔn)焊接熱應(yīng)力

?七、通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)?

?7.1 I2C接口協(xié)議?

• 7位從機(jī)地址：1011100b (5Ch)
• 支持標(biāo)準(zhǔn)模式與快速模式+

?7.2 SPI接口協(xié)議?

• 支持3線SPI模式
• 最高時(shí)鐘頻率：10MHz（推薦≤8MHz）

?八、性能優(yōu)化建議?

?8.1 精度與功耗平衡?
根據(jù)應(yīng)用需求靈活配置AVG與ODR參數(shù)：

• 高精度應(yīng)用：AVG=512，ODR=1Hz
• 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用：ODR=200Hz，AVG=4）

?壓力噪聲性能?：