自制高靈敏MEMS壓力傳感器

ID:283954 · 發表于 2021-5-29 04:02

本帖最后由 dalaoshi 于 2021-5-29 04:04 編輯

前些日子為了制作電子吹管樂器，在網上搜尋1KPa的壓力傳感器，國產的很難買到，國外名牌的相當貴，后來終于找到一款國產的1KPa的，卻發現原來其主要部件MEMS傳感器是10KPa的，是用運算放大器放大靈敏度，于是就自制了一款，選用德州儀器INA333放大器，起放大倍數達到1000，采用國產XGZP010SB1SOP MEMS壓力傳感器，制作完畢后，用吹管輕輕一吹就滿度數了，也不知靈敏度是多少KPa，后來忙別的事，差點把這個成績給忘了，今晚把樣本和資料找出來，上載到51黑存放，就不會再忘記了。

10K電位器是調整輸出電壓的位移，這個IC能輸出地+0.1V到天-0.1V的輸出電壓，工作電壓1.8V-5.5V，靈敏度調整的電阻是100R，有1000倍的放大率，1K電阻必須根據MEMS的內阻選擇阻值，這里用了2.2K的阻值配合選用的MEMS傳感器，傳感器的安裝是倒裝法，讓進氣口朝下通過底板。

ID:328014 · 發表于 2021-5-30 00:22

很好奇你這個電吹管制作出來是什么樣子的?音色怎么樣,音源是如何獲取的啊

ID:430492 · 發表于 2021-5-30 12:42

樓主有沒有樂器的照片瞅瞅啊？錄一段聽聽唄！！

ID:283954 · 發表于 2021-5-30 15:26

這是電子吹管樂器的一個關鍵部件，ADC后獲得壓力數字，以MIDI控制碼發送給音源控制音量大小。有了這個，其他的都可用一個51單片機解決，我是想做十幾把給自己組織樂隊用，公開表演時音源會采用專業用的羅蘭硬音源，業余玩玩時就用電腦的軟音源或者玩具檔次的硬音源如VS1053B。

ID:539649 · 發表于 2021-6-2 14:46

樓主水平可以！學習學習。

ID:283954 · 發表于 2021-6-3 00:10

cooleaf 發表于 2021-5-30 12:42
樓主有沒有樂器的照片瞅瞅啊？錄一段聽聽唄！！

我過去都是用MIDI音源編寫歌曲音樂，現在打算制作電子樂器來現場演奏這些曲譜，用鍵盤很難表現管樂器連續變化的力度（音量），必須真的用氣來吹才行，國外也有很多人在自制這個類樂器，這是澳洲的一位網友做的，用的是PIC的MCU, 給你看看，就是這樣：

這是我用MIDI音源做的音樂（電腦編曲）：

https://www.ixigua.com/6857407529681748488?logTag=b8b2c661b4b467015c16

https://www.ixigua.com/6857407529681748488?logTag=b8b2c661b4b467015c16

ID:283954 · 發表于 2021-8-27 17:38

終于做出自己的電吹管，我會吹笛子，所以就做成笛子的演奏方式，橫著來吹，有別于市售的電吹管都是直吹的，外殼是從TB買到的塑料笛子，10塊人民幣。

ID:328014 · 發表于 2021-8-27 19:42

牛啊,左邊那2個小按鈕是做什么用的?音階怎么只有6個?

ID:283954 · 發表于 2021-8-28 16:49

本帖最后由 dalaoshi 于 2021-8-28 17:22 編輯

笛子的指法是六個手指，全按是5，由右向左逐個放開是432176，共有7個音，拇指位置有一個按鍵，能升半個音，合共12個音，為全音階，另右尾指有一按鍵升八度，左尾指二按鍵可升另外兩個八度，合共4個八度。

ID:253767 · 發表于 2021-8-30 07:55

牛啊。謝謝分享!!!

ID:22266 · 發表于 2021-9-16 22:55

51hei論壇果然牛人輩出啊,感覺這個聲音有點像單簧管,不知道樓主這個音色怎么樣

ID:283954 · 發表于 2021-9-19 04:08

電子樂器的聲音是由音源決定的，與樂器本身無關，樂器只是作為“控制器”，音源有軟音源（軟件）和硬音源（設備），好的硬音源很貴，除非是專門搞音樂的，一般人是用軟音源，有些是免費的。

ID:932917 · 發表于 2021-9-22 15:25

看到pcb的直角線就覺得好厲害

ID:345426 · 發表于 2021-11-24 08:46

這個創意不錯，自己制作笛子，不用氣吹，直接觸摸

ID:283954 · 發表于 2021-11-25 03:56

是啊！天增歲月人添壽，年華越長氣越短，幸有電笛橫空出，輕觸微吹就巨響。

ID:688460 · 發表于 2022-8-20 11:56

樓主厲害！文采也牛！

ID:881196 · 發表于 2022-8-22 10:41

樓主厲害！文采也牛！

ID:283954 · 發表于 2022-8-30 17:36

自制電子設備最難的是外殼，往往電路設計多么優秀，軟件編寫多么完美，但沒有好看的外殼，也就金玉其內，敗絮其外，所以我制作電吹管是先選定了現成的豎笛，才開始電路板設計，把肉身塞進殼里，就像蝸牛一樣，一旦確定底板設計有可能實現，就即刻進貨100支，以免肉身設計完成時已經買不到殼了。我上次設計的橫吹電吹管就是選錯了工廠已經倒閉而在某寶上便宜賣的存貨，結果只做了兩支就沒殼了，這次學乖了，先確定工廠沒倒才選定開工。

要在真正的豎笛上開多幾個孔以便安裝開關和指示燈，而且必須保證每次都開在準確的位置，不得不說是一件艱難的事，除非有什么數控鉆床，而且這豎笛是不規則形的，孔的位置也在圓柱體的不同角度，我曾用人工測量的辦法開孔，忙了一天，結果只開了一支，孔還是開歪了，想了幾天，終于想出“做模”的方式解決這個問題，這是我花費三天做出來的開孔模具，把經驗寫在這里與大家分享：

1. 在現有的孔的底部開一個通過圓心的孔：用打樁的方式，選用一個與圓孔吻合，中心有通孔的樁，由于笛身有厚度，而且與孔的平面成90度，打進去的樁就能準確直達底部，再用麻花鉆通過樁的內孔鉆，就得到準確的孔了。說起來很容易，但要找到吻合的樁得靠運氣，還好我的零件箱有許多隔離柱，有個M3的尼龍六角隔離柱很接近，削去一點六角邊，放點油硬硬就給塞進去，哈哈！成功了。

2，在笛身側面開孔，這兩個孔是為了半音與八度而設，孔的位置也不通過圓柱體的中心，所以更難開得準確，于是我用銅隔離柱和銅片搭了一個架子，從現成的孔延伸到預定的孔位，校正后加錫焊固定，每次開孔將“模具”插入現成的孔，預定的孔位就確定了，用麻花鉆開孔，一鉆一個準。

3，在笛頭開了孔：這個孔是固定底板用的，也要很準確，但附近沒有現成的孔用，得另想辦法，還好吹嘴有一條細縫，于是剪了一塊1MM厚的ABS片塞進去，直達預定的孔位處，經過測量糾正后在ABS上開了個定位孔，以后把吹嘴插上另一把豎笛，就能開出在正確位置的孔。

有了四個土辦法，現在每天要開10支也沒問題了，不知各位是否認為這辦法土得掉渣？有其他好辦法請分享，若你有一天能開100支的辦法，我愿意由你代工，我好省下力氣設計新底板去了。

ID:513213 · 發表于 2022-9-1 08:35

牛，佩服

ID:297393 · 發表于 2022-9-18 15:12

樓主您好：電路板上6個引腳的元件是電感嗎

ID:297393 · 發表于 2022-9-18 15:20

知道了，是壓力傳感器。

ID:434962 · 發表于 2022-9-20 13:38

這個不錯，可以做著玩

ID:97678 · 發表于 2022-9-24 18:31

大神啊！！！能夠分享原理圖和制作說明嗎？

ID:283954 · 發表于 2022-9-24 21:33

jovew 發表于 2022-9-24 18:31
大神啊！！！能夠分享原理圖和制作說明嗎？

這個真的很難做的，等完善了我會找個廠家來生產然后以白菜價賣給大家享用，畢竟用豎笛殼來做電吹管是創造，會受到市場喜好的。

ID:1049806 · 發表于 2022-11-13 10:34

希望能買一個來學習一下

ID:282850 · 發表于 2022-11-16 19:11

樓主牛人，我是音盲

ID:657009 · 發表于 2022-11-18 14:14

這水平可以

ID:283954 · 發表于 2022-11-19 16:12

要造一把電豎笛自己用不難，但要造十把給大家用就得有一些工藝手段，否則造出來沒有一把是一樣的，為了能把附加孔開在同樣的位置，我造了個開孔機，配件是從網上買來的，都是做佛珠的微型車床部件，加上一些螺絲，墊片，隔離銅柱就做好了。底座是專用的鋁條，頭尾安裝頂針，把豎笛夾住，就能保證其軸心實在水平方向，中間槽安裝兩個隔離柱，能準確插入原有豎笛的孔，就能保證豎笛的翻滾角為180度，在側面安裝兩個T狀的通孔隔離銅柱，銅柱的孔插入同口徑的麻花鉆，就能保證不偏移在豎笛的一側開兩個孔，一切固定好后，十把豎笛開出來的孔就會在同樣的位置，把PCB塞進豎笛，安裝后就會做出十把一模一樣的電豎笛。

ID:283954 · 發表于 2022-11-23 04:01

本帖最后由 dalaoshi 于 2022-12-22 18:46 編輯

題目：我是如何學會單片機的?

修改補充中，擇日另文發表。

ID:283954 · 發表于 2022-11-24 01:20

電吹管的重要部件是一個能測定吹氣壓力的傳感器，就是吹大力就大聲，吹小力就小聲，而能測定氣壓的電子元件就叫MEMS（Micro Electro Mechanical Systems 微機電系統），這種元件在很多領域應用得很普遍，比如輪胎的胎壓，血壓計，抽風系統的風壓等，通常是40KP以上的大壓力，也很便宜，但要用在電吹管靈敏度必須是在1-2KP，因為人吹不出那樣的壓力。

高靈敏的氣壓元件歐美有，但非常貴，國產的最近才有一些，價格負擔得起的是10KP，所以必須放大提高靈敏度，正規的做法就是采用精密的儀表放大器，里面由三個運算放大器組成零漂移，高線性的放大線路，這方面又是美國廠家的天下，老蔡也采用了德州儀器的INA333來做，以前，這IC才人民幣5塊錢，而且很容易買到，現在一粒十多塊，還要先詢價，有些還是“翻新品”。

但這款儀表放大IC貴到不敢亂用，于是就想到有沒有國產的，幾經搜尋，這才找到國內有一家出了一款，是模仿AD620的，是去年的事.

由此可見這么多年用外面的貨習慣了，現在有了危機感才自己制造，但也不便宜，正牌15元，仿造的10元，競爭力有限，還有人用普通的三粒運算放大器自己組裝成儀表放大器來賣，也叫AD620，才12塊錢，但卻是一個板，比3納米和28納米的差別還大，這也許是取代精密晶片的辦法。

折騰了半天，老蔡決定自己用一個低漂移的運算放大器來做，買了幾個型號如OPA333，OPA340來試，結果都是大漂移，其實我買的都是國內生產的“替代型號”，不是正品，外面的正品價錢都是10倍以上，最后找到一款叫GS8331的，是國內廠家自己設計的，才9毛錢人民幣，號稱零漂移，昨晚試了一下，零漂移想都別想，開機30分后輸出電壓飄移了500MV，而INA333只飄移3MV，真的相差太遠了，這也證明儀表放大器的價值。

ID:45879 · 發表于 2022-12-19 16:46

看不懂支持一下

ID:283954 · 發表于 2024-7-16 19:46

三號開孔機已經完成90支豎笛的開孔工作，過程相當順利，現將豎笛外殼加工的程序總結如下：

1. 向豎笛廠家購買100支真豎笛后，送貨到開孔技工家里，由于豎笛是三段結構，注塑成型后才組合成一把豎笛，組合時圓周會有偏轉，必須在放大鏡下，用注塑后留下的那條線（下稱注塑線）進行圓周矯正，才可進行開孔工作。接著進行開孔，把豎笛去掉吹嘴后用開孔機夾緊，夾緊前必須保證豎笛有孔的面精準朝上，這可通過調整豎笛讓注塑線與開孔機上的標記對齊而獲得。鉆孔工具是一把20元的鋰電池手握電鉆，用直徑2MM的鉆嘴通過通孔螺絲鉆洞，非常有把握。

2. 鉆好后應該觀察四個測孔與注塑線的距離，如果第一步的矯正工作無誤，此孔應離注塑線2-3MM，否則即為廢品。接下來才進行尾段的擴孔，這必須用臺鉆和平底鉗，由于原有的孔在擴孔時會自動糾正，所以完全沒有精確度的問題。

3. 接著最后一步是去疙瘩，用雕刻刀及壓機清除大塊的，再用手握雕刻刀去除殘余，再放入19.5MM銅環，也就完成開孔工作了。
我估算每支的人工成本大概是2.5元新幣，當然啦，讓鋼琴老師來開孔就得25元了，若讓律師來開孔就得250元了，若讓云南山區的姑娘來做，大概只要1元錢，白菜價就是這么來的啦。

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