纳芯微推出NSPGD1，可满足家用电器液位高度精确测量需求-Ameya360 electronic components purchasing network

纳芯微推出NSPGD1，可满足家用电器液位高度精确测量需求

Release time：2023-05-30

author：Ameya360

source：网络

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　　液位检测是许多家用电器功能的重要组成部分，例如洗衣机、洗碗机都需要通过控制液位来实现多水位的洗涤方式，以达到节水目的;热水器需要在液位过低时自动补水，防止干烧;咖啡机、啤酒机也需要检测液位来控制流量和出水量。

　　因此，精准的液位检测是帮助实现家用电器相关功能的重要前提和保证。纳芯微电子推出的NSPGD1是一款经过校准的表压液位传感器，可满足家用电器液位高度精确测量需求，使家用电器更加智能。

纳芯微推出NSPGD1，可满足家用电器液位高度精确测量需求

　　一、NSPGD1直击应用痛点

　　传统的液位测量采用机械测量与光电测量等方式，通常只能简单测量液体有无或粗略测量液位的高低，无法实现高精度的稳定测量。而集成式MEMS压力传感器内置信号调理芯片，集温度补偿和线性补偿于一体，可以很好地弥补传统液位测量精度不高的缺陷。

　　NSPGD1是纳芯微针对家用电器市场推出的经过校准的表压传感器系列产品。它采用高性能信号调理芯片对MEMS压阻芯体输出进行温度和压力校准和补偿，在保证性能和可靠性的同时对封装进行了集成，易于使用。

纳芯微推出NSPGD1，可满足家用电器液位高度精确测量需求

　　归纳起来，NSPGD1具有四大优势：

　　一是与传统机械式水位测量方案相比，MEMS压力传感器芯片具有高输出精度(全温区综合精度达1%)、高线性度和高集成度特点，无需过多的外围器件，有助于降低整体方案尺寸、电路复杂性和成本，增加设计的灵活性。特有的频率输出模式和5.45mm直径气嘴便于无缝替代传统机械式洗衣机水位传感器，是洗衣机水位监测功能升级换代的理想选择。

纳芯微推出NSPGD1，可满足家用电器液位高度精确测量需求

　　二是NSPGD1采用纳芯微高性能、高可靠性MEMS压阻技术，可无缝实现国产化替代，且在同类产品中输出精度更高，功耗更低，工作温度范围更广，还具有更强的耐爆破压力能力。相对于市面上已有产品，NSPGD1具有更宽的温度范围、更低的工作电流、更为丰富的封装形式，且成本更优，性价比更高。

　　三是NSPGD1拓展了纳芯微压力传感器系列产品组合，能够满足细分领域中小量程(0～2kPa)的压力检测需求。

　　四是纳芯微作为国产芯片提供商，能够更好地保证交付，降低客户供应链风险。

　　NSPGD1系列集成压力传感器可选量程为-10kPa～10kPa(量程可定制)，采用带气嘴的DIP8封装形式，方便客户焊接和使用。

　　适合压力敏感元件结构材料兼容的非腐蚀性气体表压检测适用于非接触式液位检测等应用，也适用于工业及物联网等领域。该系列支持模拟输出/I2C数字输出以及特有的频率输出功能，应用更加灵活。

　　NSPGD1输出压力值与液位高度呈线性关系，可实时检测输出，且无累积误差，对滴、漏及水流损失进行精确测量，直接替代传统机械式液位传感器，且在直径确定的系统中可替代转子流量计测量流量与体积。其外围接口电路简单，多种数据输出形式可选，方便应用。

　　二、NSPGD1的特性及其应用

　　NSPGD1系列集成压力传感器具有以下产品特性：

　　- 高精度低功耗：高度线性，稳定性好，无需校准，100%温度补偿，器件一致性更好的，常温下输出精度优于±1%F.S.，0℃～70℃全温范围内精度优于±2%F.S.，且工作电流小于3mA。

　　- 多种输出方式：支持模拟比例输出/数字I2C输出/频率输出三种输出方式，适用于多种应用需求，简单便利，可移植性好。

　　-气嘴型封装方式：标准型带气嘴DIP8封装(10.4mm×10.4mm)，支持正面进气，不易堵塞，芯片内部防水防潮处理，具有较高可靠性与应力消除特性。

　　- 压力量程可定制：-10kPa～+10kPa内量程可定制，最低量程可至2kPa，支持多种压力应用场景，灵活性高。

　　NSPGD1系列集成压力传感器主要用于液位高度精确测量，它是一款基于硅的压阻效应，并采用先进的MEMS微加工工艺制造的带气嘴集成式表压传感器，气嘴封装结构特别适合洗衣机、净水器、洗碗机等家电用品的液位检测，也可用于按摩椅、智能血压计、制氧机、呼吸机、制氧机、麻醉仪、生物安全柜等医疗电子设备，在压力开关、负压真空检测、气体压力检测等工业工业控制以及物联网等领域的压力检测应用中也有用武之地。

纳芯微推出NSPGD1，可满足家用电器液位高度精确测量需求

　　三、总结

　　NSPGD1可根据客户的不同需求定制量程范围，有助于满足不同家用电器液位高度测量需求。

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行业新闻

纳芯微 | SPI 隔离通信实战避坑：数字隔离器输出并联电平异常的原因与解决方案

　　在工业系统 SPI 一主多从通信架构中，为节省 IO 资源，数字隔离器输出通道并联复用是常见设计，但实际应用中极易出现电平无法正常拉高 / 拉低的异常问题，严重影响通信稳定性。本文先梳理工业系统主流通信方式及 SPI 隔离的应用场景，深入剖析数字隔离器输出并联导致电平异常的核心原因，再针对性给出两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断配合软件配置)，并明确实施过程中的关键注意事项，为工程师解决同类 SPI 隔离通信问题提供直接参考。　　01 工业系统常见通信方式　　通信接口是硬件系统中实现数据交换的核心模块，常分为内部通信接口(板级通信)、外部通信接口(对外通信)，如图1，不同接口在速率、距离、复杂度等方面各有特点，是纳芯微产品主要的应用场景之一。图1 板级通信和对外通信　　板级通信　　板级通信为设备内部组件间的通信，通常具备速度快、距离短的特性，通常具备速度快、距离短的特性，常见有UART、I2C、SPI、单总线等。具体参数如表1所示：表1 板级通信具体参数　　对外通信　　对外通信为设备级信号传输，用于实现设备间的数据交互，多采用差分传输方式，具备传输距离远的优势，常见类型包括 RS-232、RS-485、CAN 等，具体参数如下表所示：　　表2 对外通信具体参数　　02 隔离SPI机会点　　SPI全称为Serial Peripheral Interface(串行外设接口)，由摩托罗拉公司开发的一种同步、全双工、主从式串行通讯总线，可以实现一主多从的通讯连接。　　在硬件连接方式上，SPI常用4线制(SCK、MOSI、MISO、CS/SS)，各信号线的传输方向及功能描述如下表3所示：表3 SPI各信号线的传输方向及功能　　SPI一主多从的通讯拓扑，MOSI、MISO、SCK常采用复用接口，节省IO资源，通过独立的CS/SS实现从机选择。如图2所示。图2 SPI 一主多从基础拓扑　　在工业系统中，MCU高压域与低压域之间需要做通讯隔离，纳芯微隔离器NSI8241W(3正1反)适用于SPI信号隔离。对于一主一从的隔离方式，4通道刚好一对一匹配(3正向通道对应SCK、MOSI、CS/SS，1反向通道对应MISO)。对于一主多从的拓扑架构，同样会复用通道节省IO资源，如图3示例。图3 带数字隔离器的SPI主多从拓扑　　03 数字隔离器输出并联问题及解决方案　　数字隔离器隔离SPI复用通道实际测试时，会发现复用MISO会出现电平异常，当一路输入高，一路输入低的情况下，MISO不能完全被拉高或者拉低。如图4，两颗8241 Out口复用，输入分别给高、低时，MISO波形。图4 Vdd1=Vdd2=5.25V，IND1高，IND2低黄色OutD1=蓝色OutD2≈2.5V　　数字隔离器Out内部为推挽输出：输入为高时，推挽上管导通，输出高电平;输入为低时，推挽下管导通，输出低电平。当输入一高一低时，就会形成分压回路，造成MISO电平异常，如图5，这显然与SPI中规定MISO复用冲突(当SS拉低使能时，从机输出配置为推挽输出，当SS拉高时，从机输出需配置为高阻态，防止多个输出导致电平冲突)。图5 数字隔离器内部分压回路　　查阅NSI8241真值表(如图6所示)，当EN拉低时，数字隔离器可以输出高组态，能够满足SPI复用要求。因此我们给出以下电路调整方案，来实现数字隔离器输出口并联复用需求。图6 NSI241真值表　　方案1　　CS 处增加反向电路，同步使能数字隔离器　　在CS处增加反向电路(NPN、PNP、反相器等，需考虑Vce压降)同步使能数字隔离器。CS拉高禁用时，数字隔离器EN拉低禁用，Out复用输出高。　　方案2　　二极管反向阻断 + 软件配置，实现并联复用　　通过二极管进行反向阻断，配合软件配置合理实现数字隔离器输出并联复用。　　但需要注意的是：　　(1)需添加上下拉电阻，明确默认电平，同时满足信号上升沿、下降沿的时间要求;　　(2)需考虑二极管压降对电平幅值的影响，避免因压降导致通信误判;　　(3)当一路输出通道由高电平切换至低电平时，受寄生参数影响，可能会短暂通过二极管抽取另一通道电流，需重视由此产生的电压尖峰问题。　　结论与建议　　在工业 SPI 一主多从隔离通信场景中，数字隔离器输出通道并联复用是节省 IO 资源的常用方案，但因隔离器内部推挽输出结构，直接并联易导致电平异常。本文通过分析异常产生的核心原因，提供了两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断 + 软件配置)，同时明确了实施过程中的关键注意事项。工程师在实际设计中可根据项目需求选择合适方案，规避电平异常问题，保障 SPI 通信的稳定性。　　高可靠性四通道数字隔离器NSI824x已通过 UL1577 安全认证，支持3kVrms-8kVrms 多档绝缘电压，同时在低功耗下提供高电磁抗扰度和低辐射。数据速率高达 150Mbps，共模瞬态抗扰度 250kV/μs。支持数字通道方向及输入失电默认输出电平配置，宽电源电压可直接适配多数数字接口，简化电平转换;高系统级 EMC 性能进一步提升使用可靠性与稳定性。

2025-12-05 11:20 reading：176

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