STMicroelectronics STEVAL-C34KAT1擴(kuò)展套件是一款多傳感擴(kuò)展套件，集成了STEVALC34AT01擴(kuò)展板和柔性電纜。該設(shè)備采用了小尺寸和精準(zhǔn)的設(shè)計，能夠精確地測量記錄高達(dá)傳感器帶寬 (6kHz) 和溫度的振動。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-C34KAT1擴(kuò)展套件數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

適合STEVAL-STWINBX1評估板的理想插件
超寬帶寬（高達(dá)6kHz）、低噪聲、三軸數(shù)字振動傳感器 (IIS3DWB)：
- 超寬和平坦頻率響應(yīng)范圍：直流至6kHz（±3dB點(diǎn)）
- 低通或高通濾波器，具有可選的截止頻率
- 1.1mA，三軸全性能
- 擴(kuò)展溫度范圍：-40°C至+105°C
低電壓、超低功率、0.5°C精度I^2^C/SMBus 3.0溫度傳感器 (STTS22H)
- 通過中斷引腳可編程閾值
- 超低電流：1.75μA（單次模式）
- 工作溫度范圍：-40°C至+125°C
底部裸露焊盤，以改進(jìn)溫度傳感器的熱耦合
電源輸入：2.1V至3.3V

概述

STEVAL-C34KAT1振動與溫度傳感擴(kuò)展套件技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與技術(shù)亮點(diǎn)

STEVAL-C34KAT1是STMicroelectronics推出的一款多傳感擴(kuò)展套件，專為高精度振動分析和溫度監(jiān)測應(yīng)用設(shè)計。該套件以其精巧的25×25mm尺寸和精確的工程設(shè)計，實現(xiàn)了對高達(dá)6kHz帶寬振動的精確測量以及溫度監(jiān)測功能。

? 核心組成部件： ?

STEVAL-C34AT01多傳感擴(kuò)展板（25×25mm），配備34針板對FPC 連接器
34針柔性電纜
完美兼容STWIN.box套件（STEVAL-STWINBX1）

二、關(guān)鍵傳感器技術(shù)參數(shù)解析

2.1 超寬帶三軸數(shù)字振動傳感器（IIS3DWB）

? 性能特性： ?

?頻率響應(yīng)范圍?：從DC到6kHz（±3dB點(diǎn)），具有超寬且平坦的頻率響應(yīng)特性
?濾波器配置?：配備可選擇截止頻率的低通或高通濾波器
?功耗表現(xiàn)?：三軸全性能運(yùn)行時的電流消耗僅為1.1mA
?工作溫度范圍?：-40至+105°C的擴(kuò)展溫度范圍
?安裝優(yōu)勢?：振動傳感器精確焊接在小型25×25mm板的中心位置

2.2 高精度溫度傳感器（STTS22H）

? 技術(shù)規(guī)格： ?

?測量精度?：0.5°C的高精度溫度測量
?通信接口?：支持I2C/SMBus 3.0協(xié)議
?功耗特性?：單次采樣模式下的超低電流僅為1.75μA
?工作溫度?：-40至+125°C寬溫度范圍
?智能功能?：通過中斷引腳實現(xiàn)可編程閾值功能
?熱耦合設(shè)計?：通過PCB底部裸露焊盤實現(xiàn)優(yōu)化的熱耦合效果

三、硬件架構(gòu)與電路設(shè)計

3.1 電源管理系統(tǒng)

?輸入電壓范圍?：2.1V至3.3V寬電壓輸入
?電源濾波網(wǎng)絡(luò)?：采用多級電容濾波設(shè)計（C1 100nF、C2 100nF、C3 100nF、C4 10μF）
?信號完整性保障?：配備C5 330pF電容用于信號質(zhì)量優(yōu)化

3.2 接口連接設(shè)計

? 34針擴(kuò)展連接器配置： ?

連接器方向設(shè)計：奇數(shù)引腳應(yīng)位于PCB側(cè)
?通信接口分配?：
- SPI接口：SPI_CS、SPI_CLK、SPI_MOSI、SPI_MISO
- I2C接口：I2C_SCL、I2C_SDA
- 中斷信號：INT1_DWB、INT2_DWB、INT_STT

3.3 傳感器布局策略

?振動傳感器布局?：IIS3DWB振動傳感器精確位于電路板幾何中心
?溫度傳感器安置?：STTS22H溫度傳感器布置在PCB側(cè)邊
?熱通路設(shè)計?：通過過孔實現(xiàn)溫度傳感器與PCB底部裸露焊盤的熱連接

四、安裝與機(jī)械集成方案

4.1 安裝方式選擇

?螺栓固定?：通過四個安裝孔實現(xiàn)機(jī)械固定
?粘接固定?：采用雙面膠帶實現(xiàn)簡便安裝
?熱管理考慮?：底部裸露焊盤設(shè)計增強(qiáng)散熱性能

4.2 熱耦合優(yōu)化

PCB底部設(shè)計的裸露焊盤通過熱過孔與溫度傳感器形成有效的熱傳導(dǎo)路徑，確保溫度測量的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度。

五、應(yīng)用場景與技術(shù)優(yōu)勢

5.1 目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域

?工業(yè)自動化?：生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與預(yù)測性維護(hù)
?工業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò)?：分布式振動與溫度監(jiān)測系統(tǒng)
?機(jī)械設(shè)備健康監(jiān)測?：旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動分析與故障診斷

5.2 技術(shù)競爭優(yōu)勢

?集成度高?：單一小型板卡集成振動和溫度雙重監(jiān)測功能
?性能優(yōu)異?：6kHz超寬帶寬滿足高頻振動監(jiān)測需求
?精度保證?：0.5°C溫度精度和寬動態(tài)范圍的振動測量
?部署靈活?：多種安裝方式適應(yīng)不同的工業(yè)環(huán)境需求

六、設(shè)計建議與最佳實踐

6.1 電源設(shè)計考量

確保電源輸入在2.1-3.3V范圍內(nèi)穩(wěn)定工作
建議在電源輸入端部署額外的去耦電容以抑制噪聲

6.2 信號完整性措施

在高速SPI信號線上考慮阻抗匹配
中斷信號線建議采用適當(dāng)長度的布線以減少電磁干擾

6.3 熱設(shè)計指導(dǎo)

安裝時確保裸露焊盤與被監(jiān)測表面充分接觸
在高溫環(huán)境中考慮額外的散熱措施

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