自制高灵敏MEMS压力传感器

ID:283954 · 发表于 2021-5-29 04:02

本帖最后由 dalaoshi 于 2021-5-29 04:04 编辑

前些日子为了制作电子吹管乐器，在网上搜寻1KPa的压力传感器，国产的很难买到，国外名牌的相当贵，后来终于找到一款国产的1KPa的，却发现原来其主要部件MEMS传感器是10KPa的，是用运算放大器放大灵敏度，于是就自制了一款，选用德州仪器INA333放大器，起放大倍数达到1000，采用国产XGZP010SB1SOP MEMS压力传感器，制作完毕后，用吹管轻轻一吹就满度数了，也不知灵敏度是多少KPa，后来忙别的事，差点把这个成绩给忘了，今晚把样本和资料找出来，上载到51黑存放，就不会再忘记了。

10K电位器是调整输出电压的位移，这个IC能输出地+0.1V到天-0.1V的输出电压，工作电压1.8V-5.5V，灵敏度调整的电阻是100R，有1000倍的放大率，1K电阻必须根据MEMS的内阻选择阻值，这里用了2.2K的阻值配合选用的MEMS传感器，传感器的安装是倒装法，让进气口朝下通过底板。

ID:328014 · 发表于 2021-5-30 00:22

很好奇你这个电吹管制作出来是什么样子的?音色怎么样,音源是如何获取的啊

ID:430492 · 发表于 2021-5-30 12:42

楼主有没有乐器的照片瞅瞅啊？录一段听听呗！！

ID:283954 · 发表于 2021-5-30 15:26

这是电子吹管乐器的一个关键部件，ADC后获得压力数字，以MIDI控制码发送给音源控制音量大小。有了这个，其他的都可用一个51单片机解决，我是想做十几把给自己组织乐队用，公开表演时音源会采用专业用的罗兰硬音源，业余玩玩时就用电脑的软音源或者玩具档次的硬音源如VS1053B。

ID:539649 · 发表于 2021-6-2 14:46

楼主水平可以！学习学习。

ID:283954 · 发表于 2021-6-3 00:10

cooleaf 发表于 2021-5-30 12:42
楼主有没有乐器的照片瞅瞅啊？录一段听听呗！！

我过去都是用MIDI音源编写歌曲音乐，现在打算制作电子乐器来现场演奏这些曲谱，用键盘很难表现管乐器连续变化的力度（音量），必须真的用气来吹才行，国外也有很多人在自制这个类乐器，这是澳洲的一位网友做的，用的是PIC的MCU, 给你看看，就是这样：

这是我用MIDI音源做的音乐（电脑编曲）：

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

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

ID:283954 · 发表于 2021-8-27 17:38

终于做出自己的电吹管，我会吹笛子，所以就做成笛子的演奏方式，横着来吹，有别于市售的电吹管都是直吹的，外壳是从TB买到的塑料笛子，10块人民币。

ID:328014 · 发表于 2021-8-27 19:42

牛啊,左边那2个小按钮是做什么用的?音阶怎么只有6个?

ID:283954 · 发表于 2021-8-28 16:49

本帖最后由 dalaoshi 于 2021-8-28 17:22 编辑

笛子的指法是六个手指，全按是5，由右向左逐个放开是432176，共有7个音，拇指位置有一个按键，能升半个音，合共12个音，为全音阶，另右尾指有一按键升八度，左尾指二按键可升另外两个八度，合共4个八度。

ID:253767 · 发表于 2021-8-30 07:55

牛啊。谢谢分享!!!

ID:22266 · 发表于 2021-9-16 22:55

51hei论坛果然牛人辈出啊,感觉这个声音有点像单簧管,不知道楼主这个音色怎么样

ID:283954 · 发表于 2021-9-19 04:08

电子乐器的声音是由音源决定的，与乐器本身无关，乐器只是作为“控制器”，音源有软音源（软件）和硬音源（设备），好的硬音源很贵，除非是专门搞音乐的，一般人是用软音源，有些是免费的。

ID:932917 · 发表于 2021-9-22 15:25

看到pcb的直角线就觉得好厉害

ID:345426 · 发表于 2021-11-24 08:46

这个创意不错，自己制作笛子，不用气吹，直接触摸

ID:283954 · 发表于 2021-11-25 03:56

是啊！天增岁月人添寿，年华越长气越短，幸有电笛横空出，轻触微吹就巨响。

ID:688460 · 发表于 2022-8-20 11:56

楼主厉害！文采也牛！

ID:881196 · 发表于 2022-8-22 10:41

楼主厉害！文采也牛！

ID:283954 · 发表于 2022-8-30 17:36

自制电子设备最难的是外壳，往往电路设计多么优秀，软件编写多么完美，但没有好看的外壳，也就金玉其内，败絮其外，所以我制作电吹管是先选定了现成的竖笛，才开始电路板设计，把肉身塞进壳里，就像蜗牛一样，一旦确定底板设计有可能实现，就即刻进货100支，以免肉身设计完成时已经买不到壳了。我上次设计的横吹电吹管就是选错了工厂已经倒闭而在某宝上便宜卖的存货，结果只做了两支就没壳了，这次学乖了，先确定工厂没倒才选定开工。

要在真正的竖笛上开多几个孔以便安装开关和指示灯，而且必须保证每次都开在准确的位置，不得不说是一件艰难的事，除非有什么数控钻床，而且这竖笛是不规则形的，孔的位置也在圆柱体的不同角度，我曾用人工测量的办法开孔，忙了一天，结果只开了一支，孔还是开歪了，想了几天，终于想出“做模”的方式解决这个问题，这是我花费三天做出来的开孔模具，把经验写在这里与大家分享：

1. 在现有的孔的底部开一个通过圆心的孔：用打桩的方式，选用一个与圆孔吻合，中心有通孔的桩，由于笛身有厚度，而且与孔的平面成90度，打进去的桩就能准确直达底部，再用麻花钻通过桩的内孔钻，就得到准确的孔了。说起来很容易，但要找到吻合的桩得靠运气，还好我的零件箱有许多隔离柱，有个M3的尼龙六角隔离柱很接近，削去一点六角边，放点油硬硬就给塞进去，哈哈！成功了。

2，在笛身侧面开孔，这两个孔是为了半音与八度而设，孔的位置也不通过圆柱体的中心，所以更难开得准确，于是我用铜隔离柱和铜片搭了一个架子，从现成的孔延伸到预定的孔位，校正后加锡焊固定，每次开孔将“模具”插入现成的孔，预定的孔位就确定了，用麻花钻开孔，一钻一个准。

3，在笛头开了孔：这个孔是固定底板用的，也要很准确，但附近没有现成的孔用，得另想办法，还好吹嘴有一条细缝，于是剪了一块1MM厚的ABS片塞进去，直达预定的孔位处，经过测量纠正后在ABS上开了个定位孔，以后把吹嘴插上另一把竖笛，就能开出在正确位置的孔。

有了四个土办法，现在每天要开10支也没问题了，不知各位是否认为这办法土得掉渣？有其他好办法请分享，若你有一天能开100支的办法，我愿意由你代工，我好省下力气设计新底板去了。

ID:513213 · 发表于 2022-9-1 08:35

牛，佩服

ID:297393 · 发表于 2022-9-18 15:12

楼主您好：电路板上6个引脚的元件是电感吗

ID:297393 · 发表于 2022-9-18 15:20

知道了，是压力传感器。

ID:434962 · 发表于 2022-9-20 13:38

这个不错，可以做着玩

ID:97678 · 发表于 2022-9-24 18:31

大神啊！！！能够分享原理图和制作说明吗？

ID:283954 · 发表于 2022-9-24 21:33

jovew 发表于 2022-9-24 18:31
大神啊！！！能够分享原理图和制作说明吗？

这个真的很难做的，等完善了我会找个厂家来生产然后以白菜价卖给大家享用，毕竟用竖笛壳来做电吹管是创造，会受到市场喜好的。

ID:1049806 · 发表于 2022-11-13 10:34

希望能买一个来学习一下

ID:282850 · 发表于 2022-11-16 19:11

楼主牛人，我是音盲

ID:657009 · 发表于 2022-11-18 14:14

这水平可以

ID:283954 · 发表于 2022-11-19 16:12

要造一把电竖笛自己用不难，但要造十把给大家用就得有一些工艺手段，否则造出来没有一把是一样的，为了能把附加孔开在同样的位置，我造了个开孔机，配件是从网上买来的，都是做佛珠的微型车床部件，加上一些螺丝，垫片，隔离铜柱就做好了。底座是专用的铝条，头尾安装顶针，把竖笛夹住，就能保证其轴心实在水平方向，中间槽安装两个隔离柱，能准确插入原有竖笛的孔，就能保证竖笛的翻滚角为180度，在侧面安装两个T状的通孔隔离铜柱，铜柱的孔插入同口径的麻花钻，就能保证不偏移在竖笛的一侧开两个孔，一切固定好后，十把竖笛开出来的孔就会在同样的位置，把PCB塞进竖笛，安装后就会做出十把一模一样的电竖笛。

ID:283954 · 发表于 2022-11-23 04:01

本帖最后由 dalaoshi 于 2022-12-22 18:46 编辑

题目：我是如何学会单片机的?

修改补充中，择日另文发表。

ID:283954 · 发表于 2022-11-24 01:20

电吹管的重要部件是一个能测定吹气压力的传感器，就是吹大力就大声，吹小力就小声，而能测定气压的电子元件就叫MEMS（Micro Electro Mechanical Systems 微机电系统），这种元件在很多领域应用得很普遍，比如轮胎的胎压，血压计，抽风系统的风压等，通常是40KP以上的大压力，也很便宜，但要用在电吹管灵敏度必须是在1-2KP，因为人吹不出那样的压力。

高灵敏的气压元件欧美有，但非常贵，国产的最近才有一些，价格负担得起的是10KP，所以必须放大提高灵敏度，正规的做法就是采用精密的仪表放大器，里面由三个运算放大器组成零漂移，高线性的放大线路，这方面又是美国厂家的天下，老蔡也采用了德州仪器的INA333来做，以前，这IC才人民币5块钱，而且很容易买到，现在一粒十多块，还要先询价，有些还是“翻新品”。

但这款仪表放大IC贵到不敢乱用，于是就想到有没有国产的，几经搜寻，这才找到国内有一家出了一款，是模仿AD620的，是去年的事.

由此可见这么多年用外面的货习惯了，现在有了危机感才自己制造，但也不便宜，正牌15元，仿造的10元，竞争力有限，还有人用普通的三粒运算放大器自己组装成仪表放大器来卖，也叫AD620，才12块钱，但却是一个板，比3纳米和28纳米的差别还大，这也许是取代精密晶片的办法。

折腾了半天，老蔡决定自己用一个低漂移的运算放大器来做，买了几个型号如OPA333，OPA340来试，结果都是大漂移，其实我买的都是国内生产的“替代型号”，不是正品，外面的正品价钱都是10倍以上，最后找到一款叫GS8331的，是国内厂家自己设计的，才9毛钱人民币，号称零漂移，昨晚试了一下，零漂移想都别想，开机30分后输出电压飘移了500MV，而INA333只飘移3MV，真的相差太远了，这也证明仪表放大器的价值。

ID:45879 · 发表于 2022-12-19 16:46

看不懂支持一下

ID:283954 · 发表于 2024-7-16 19:46

三号开孔机已经完成90支竖笛的开孔工作，过程相当顺利，现将竖笛外壳加工的程序总结如下：

1. 向竖笛厂家购买100支真竖笛后，送货到开孔技工家里，由于竖笛是三段结构，注塑成型后才组合成一把竖笛，组合时圆周会有偏转，必须在放大镜下，用注塑后留下的那条线（下称注塑线）进行圆周矫正，才可进行开孔工作。接着进行开孔，把竖笛去掉吹嘴后用开孔机夹紧，夹紧前必须保证竖笛有孔的面精准朝上，这可通过调整竖笛让注塑线与开孔机上的标记对齐而获得。钻孔工具是一把20元的锂电池手握电钻，用直径2MM的钻嘴通过通孔螺丝钻洞，非常有把握。

2. 钻好后应该观察四个测孔与注塑线的距离，如果第一步的矫正工作无误，此孔应离注塑线2-3MM，否则即为废品。接下来才进行尾段的扩孔，这必须用台钻和平底钳，由于原有的孔在扩孔时会自动纠正，所以完全没有精确度的问题。

3. 接着最后一步是去疙瘩，用雕刻刀及压机清除大块的，再用手握雕刻刀去除残余，再放入19.5MM铜环，也就完成开孔工作了。
我估算每支的人工成本大概是2.5元新币，当然啦，让钢琴老师来开孔就得25元了，若让律师来开孔就得250元了，若让云南山区的姑娘来做，大概只要1元钱，白菜价就是这么来的啦。

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