产品特性：
1. 可定制量程2kPa~10kPa，精度高
2. 模拟电压/IIC数字输出/频率输出可选
3. 高稳定性，100%校准，温度补偿
4. 带气嘴DIP8封装，安装牢靠，易密封
5. 芯片正面进压方式进气，不易堵塞
6. 芯片封装内部防水防潮处理
二、NSPGD1功能简介
该产品通过MEMS压阻表压压力芯体作为压力敏感元件，该元件会输出一个与环境压力呈正比例关系的一个原始信号输出。内置的调理芯片驱动该敏感元件，并对其原始信号进行放大、温度补偿、线性度补偿后输出一个与施加压力呈线性关系的电压信号。该系列支持模拟输出/数字输出（IIC）以及特有的频率输出功能。
2.1 NSPGD1模拟输出形式
以比例输出模式为例（输出电压值为电源电压的百分比），该系列模拟输出型芯片，针对0kPa ~ 6kPa量程范围，Pmax为6kPa 输出90%VDD，Pmin为0kPa输出10%VDD，典型的传递函数为：
其中：
Vout是输出电压，单位V；
VDD是输入电压，单位V；
Ptest是待测压力，单位kPa;
表2.1 典型压力值与输出电压对照表
| 输出电压VOUT | ||
| 待测压力Ptest | @VDD=3.3V | @VDD=5V |
| 0kPa | 0.330V | 0.500V |
| 1kPa | 0.770V | 1.167V |
| 2kPa | 1.210V | 1.833V |
| 3kPa | 1.650V | 2.500V |
| 4kPa | 2.090V | 3.167V |
| 5kPa | 2.530V | 3.833V |
| 6kPa | 2.970V | 4.500V |
图2.1 典型输入输出图
2.2 NSPGD1频率输出形式
该系列频率输出型芯片，针对0kPa ~ 6kPa量程范围，Pmax为6kPa输出90%FS，Pmin为0kPa输出10%FS，典型的传递函数为：
其中： FREQ是输出频率，单位KHz；
FS是频率输出满量程值，单位KHz；
芯片可配置最大频率至250KHz；
Ptest是待测压力，单位kPa；
2.3 NSPGD1 数字（IIC）输出形式
该系列数字（IIC）输出型芯片，针对0kPa ~ 6kPa量程范围，其典型传递函数为：
其中：Pdata为IIC采集的值；
数字（IIC）输出数据具体处理步骤如下：
给芯片上电；
1. IIC将0x30寄存器写为0x0A；
2. 等待3ms；
3. IIC连续读取0x06、0x07、0x08寄存器值，假设读出来的寄存器值分别为data1、data2、data3；
按照如下步骤将0x06(data1)、0x07(data2)、0x08(data3)的寄存器值转换为Pdata
1. D1=data1*65536+data2*256+data3；
2. 若D1>8388607，则Pdata=D1-16777215；
3. 若D1≤8388607，则Pdata=D1；
举例说明：
若0x06、0x07、0x08寄存器的值分别为0x15、0x55、0x56，按照上述步骤，D1=1398102，该D1值小于8388607，则Pdata=1398102，P(Pa)= 500，最终得到压力值为500Pa；
本文中液位检测设计方案是基于IIC数字输出形式的NSPGD1压力传感器。如果想基于NSPGD1实现模拟量或频率输出模式，可以联系苏州纳芯微电子股份有限公司。
三、IIC应用电路
本文采用IIC串行总线通信形式，IIC总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，均通过4.7K上拉电阻上拉到VDD，GND与VDD有0.1uF滤波电容。具体电路框图，如图3.1。
图3.1 NSPGD1 IIC输出型应用电路图
四、参考应用结构
图4.1 NSPGD1参考应用结构
NSPGD1参考应用结构如图4.1所示，NSPGD1传感器通过气管连接至水箱底部，水箱内水位升高或降低的高度，将等比例对应液体压强变化，通过NSPGD1高精度传感器，可以实时得到水箱内液体高度，进而根据不同家电的控制逻辑，实现自动补给或输送水量。
五、传感器数据处理
本文中液位检测设计方案是基于IIC数字输出形式的NSPGD1压力传感器，传感器测量数据与液位高度对应计算方法如下：
方法一：压力对应高度换算：
其中：P_f为液体在液桶底面产生的压强；ρ为液体密度，假设液桶中为水，则水的密度ρ为1.0*10^3kg/m^3；g为重力加速度9.8m/s；h为液体高度，则液体高度h可由下式得到：
传感器量程0kPa ~ 6kPa，则对应可测量液体高度h范围为：0~0.612.24m；考虑到实际气管安装在液桶底部，蓄水后，有一部分水会进入气管内，该部水在气管内形成一部分压力，导致零点整体漂移，因此实际使用时需要对0点压力进行补偿，具体offset值由于气管内径及安装位置的不同，需实际测试得到：
方法二：直接标定换算：
通过直接测量标定容器液位高度h与传感器Pdata关系，得到实际高度h与Pdata传递函数，通过Pdata计算得到液位高度，从而免去中间压力换算引入的误差。
六、NSPGD1实际应用及水流量计对比测试
表5.1 NSPGD1实际应用及水流量计对比测试
| 1 |  |
水桶清空、 水流量计清0、 分别设置水位50mm、200mm、400mm、300mm 并点击运行； |
| 2 |  |
水面上升至51mm 压力换算水位50mm 流量计水位52mm |
| 3 |  |
水面上升至202mm 压力换算水位200mm 流量计水位205mm |
| 4 |   |
水面上升至400mm 压力换算水位401mm 流量计水位410mm |
| 5 |   |
水面下降至298mm 压力换算水位299mm 流量计水位308mm |
| 设置水位高度/mm | 实际水位高度/mm | NSPGD1 | 水流量计 | ||||
| 测量水位/mm | 误差 | 测量水位/mm | 误差 | ||||
| 绝对误差/mm | 测量误差% | 绝对误差/mm | 测量误差% | ||||
| 50 | 51 | 50 | 1 | -1.96 | 52 | 1 | 1.96 |
| 200 | 202 | 200 | 2 | -0.99 | 205 | 3 | 1.48 |
| 400 | 400 | 401 | 1 | 0.25 | 410 | 10 | 2.50 |
| 300 | 298 | 299 | 1 | 0.33 | 308 | 8 | 2.68 |
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