SDP600 シリーズ（SDPxxx）用アプリケーションノート測定分解能の変更について概要 SDP600 シリーズの微差圧センサーは測定分解能を具体的な要求事項に合わせて調整することができま 9 ビットから 16 ビットまで調節することができます。す。従ってユーザーは測定速度と精度をユーザー自身の SDP600 シリーズの特徴は、SF04 という第四世代のシリコンセンサーチップを搭載していることにあります。熱式質量流量センサー素子のほか、このチップにはアンプ、シグマ-デルタ A/D コンバーター、 EEPROM メモリー、デジタル信号処理回路、インタフェースが搭載されています。センサー－内部信号調節プロセスにおいて、測定セル(センサーエレメント)からのアナログ信号は増幅され、デジタル化され、線形化(校正処理)されます。アナログ生信号の積分時間に応じて、シグマ-デルタ AD コンバーターは分解能が 9 ビットから 16 ビットまでのデジタル信号を送出します。アナログ生信号は下図に示すように低い差圧に対する感度が高くなります。このため線形化されたセンサー出力の分解能は差圧値に応じて変わっていきます。すなわち、12 ビット(デフォルト)では、デジタル分解能はゼロ近傍で約 0.025 Pa、フルスケール（500 Pa）近傍で約 1.1 Pa となります。アナログ生信号 1. 原理測定セル(ｾﾝｻｰｴﾚﾒﾝﾄ) 差圧増幅線形化処理後、センサー出力は常に 16 ビット整数型の値となります。この 16 ビットの数値は内部のデジタル分解能に基づくものですが、ユーザー側で変更可能です。アナログ生信号デジタル化デジタル生信号(9～16 ビット) 線形化大半の用途に対し、当社では、高精度と短い応答時間を両立させるために、12 ビットの分解能(デフォルト設定)でのご使用を推奨します。線形化デジタル出力信号の分解能を高くすると積分時間が長くなりますが、その分だけ、より平滑で精度の高い差圧値が送出されます。分解能を低くすると積分時間が短くなり、短い応答時間で測定結果が送出されます。 www.sensirion.com Version 1.1 – 2010 年 5 月 1/4 SDP600 シリーズ（SDPxxx）用アプリケーションノート：測定分解能の変更 2. センサー分解能の変更分解能の設定データはアドバンスドユーザーレジスターに保存されています。測定分解能を変更するには次の各ステップを踏む必要があります。 1. アドバンスドユーザーレジスターを読み取る。 2. 必要とする分解能に応じた新しいレジスター設定値を規定します。 3. 新しい値をアドバンスドユーザーレジスターに書き込みます。アドバンスドユーザーレジスターの読み取りアドバンスドユーザーレジスターの中身を読み取ります。R/_W ビットが 1 になっているヘッダーの後に、センサーの内部システムはレジスターの値をバスに書き込みます。書き込まれる最初のバイトはレジスターの最上位バイトで、二番目のバイトが最下位バイトとなります。二番目のバイト後にマスターが引き続き SCK ラインのクロック信号を送る場合は、CRC バイトがこれに続きます。センサーの内部システムは、マスターが各バイト後にアクノリッジ(ACK)を送出しているかどうかを確認し、送出していない場合は送信を中断します。なお、2 つの転送シーケンスが必要になります。一のシーケンスではコマンドを保存し、二番目のシーケンスでは READ(読取り)モードにて当該保存コマンドを実行します。 2 I C でのレジスター読取り 8 ビットのコマンドコード：11100101(hE5) コマンド：アドバンスドユーザーレジスターの読み取りホールドマスター I2C アドレスコマンド MSByte（最上位バイト）レジスターデータ I2C アドレス LSByte（最下位バイト）レジスターデータ Check Byte チェックバイト網掛部分は、センサーが SDA ラインを制御することを示します。アドバンスドユーザーレジスターの中身測定の分解能はアドバンスドユーザーレジスターのビット 11 からビット 9 に保存されています。なおこの場合、ビット 15 は最上位ビット(MSB)を表し、ビット 0 は最下位ビット(LSB)を表します。ビット番号 SDP600 センサーのほとんどのバージョンのアドバンスドユーザーレジスターのデフォルト設定(h7782) *。分解能は 12 ビット。変更禁止! 分解能変更禁止! 変更後のアドバンスドユーザーレジスター * グレーで表示した部分のエントリーがお使いのセンサーのエントリーと異なる場合は、お使いのセンサーに保存されている値を変更しないでください。分解能の設定コードは以下に示す通りです。 000： 001： 010： 011： 9 ビット 10 ビット 11 ビット 12 ビット（デフォルト） www.sensirion.com 100：13 101：14 110：15 111：16 ビットビットビットビット Version 1.1 – 2010 年 5 月 2/4 SDP600 シリーズ（SDPxxx）用アプリケーションノート：測定分解能の変更アドバンスドユーザーレジスターへの書き込みコマンドによるレジスターの上書き。コマンドを受けた後に、センサーの内部システムは新しいレジスター値をバスから読み取ります。最初のバイトはレジスターの最上位バイトとして保存され、二番目のバイトは最下位バイトとして保存されます。センサーの内部システムは各バイトについて受信成功を確認します（ACK）。 2 I C でのレジスター書込み 8 ビットのコマンドコード：11100100(hE4) コマンド：アドバンスドユーザーレジスターの書き込み MSByte （最上位バイト）レジスターデータ I2C アドレス LSByte （最下位バイト）レジスターデータコマンド網掛部分は、センサーが SDA ラインを制御することを示します。デフォルトの分解能センサーのハードリセットやソフトリセットが行われるたびに、デフォルトの分解能がアドバンスドユーザーレジスターに書き込まれます。異なる設定で作業を行う場合には、電源投入やソフトリセットを行うたびごとに測定分解能を変更する必要があります。 3. 応答時間分解能に応じて内部積分時間は変わり、そのためセンサーの応答時間も変わります。次の表は各分解能に応じた処理時間を示したものです。なお、センサーの電源投入後やソフトリセット後の最初の測定の場合にはさらに遅れが生じます。分解能 [bit] 9 10 11 12 13 14 15 16 www.sensirion.com 処理時間 [ms] 最小値標準値最大値 0.5 0.8 0.9 1.0 1.3 1.5 2.0 2.4 2.6 4.1 4.6 4.9 8.2 8.9 9.4 16.4 17.5 18.5 32.8 34.8 36.7 65.5 69.3 73.2 Version 1.1 – 2010 年 5 月 3/4 SDP600 シリーズ（SDPxxx）用アプリケーションノート：測定分解能の変更 4. 改訂履歴日付 2008 年 9 月 20 日 2009 年 6 月 2010 年 5 月改訂版 v0.1 v1.0 v1.1 変更点予備版発行発行軽微な変更本文書について本文書は以下の当社技術文書の英文版を和訳したものです。 記載内容に疑義が生じた場合は、当該英文版を正とします。文書名：Application Note for SDP600 Series (SDPxxx) Changing Measurement Resolution (Version 1.1) 当社の本社および日本現地法人 SENSIRION AG Laubisruetistr. 50 CH-8712 Staefa ZH Switzerland Tel: + 41 (0)44 306 40 00 Fax: + 41 (0)44 306 40 30 [email protected] www.sensirion.com SENSIRION Korea Co. Ltd. #1414, Anyang Construction Tower B/D, 1112-1, Bisan-dong, Anyang-city, Gyeonggi-Province, South Korea Phone: +82-31-440-9925~27 Fax: +82-31-440-9927 [email protected] www.sensirion.co.kr センシリオン株式会社 Tel: +81 3-3444-4940 Fax: +81 3-3444-4939 [email protected] www.sensirion.co.jp Phone: +86 755 8252 1501 Fax: +86 755 8252 1580 [email protected]/ www.sensirion.com.cn SENSIRION Inc Westlake Pl. Ctr. I, suite 204 2801 Townsgate Road Westlake Village, CA 91361 Phone: +1 805-409 4900 Fax: +1 805-435 0467 [email protected] www.sensirion.com SENSIRION China Co. Ltd. Room 2411, Main Tower Jin Zhong Huan Business Building, Postal Code 518048 Futian District, Shenzhen, PR China USA . Find your local representative at: http://www.sensirion.com/reps www.sensirion.com Version 1.1 – 2010 年 5 月 4/4