倏地的传感器系统设想计划
来源:    点击:   发布时间:2019-01-25 12:10

  可以开启或关闭的其他功能包含:19cfcc彩富网全年资料传感器可监控查抄传感器的短路或断开(开路故障),或偏移校准和放大。这些功能完全是在靠山执行的,不会对输出数据流孕育发生任何影响。别的,在外部时钟呈现故障的状况下,可以操作时钟打点电路自动切换到使用内部时钟供电。

  

快速的传感器系统构想方案

  24位Δ-Σ A/D转换器的采样率是为温度丈量而优化的,在1.68和214.65样本/s之间。每当采样率低于13.42时,芯片可担保无论是在50Hz或60Hz都不会呈现失真。设想工程师可以独自调整每个通道的采样率。所提供的详细值对单端操纵均有效。假如使用差分通道,设想人员要留心采样率是通过差分通道划分的。操作两个差分通道,最大采样率会因而到达214.65/2=107.33。用4个差分通道的采样率将因而到达53.6625转换次/s。

  LMP90100提供了一个高度集成的8通道输入多路复用器的组合,是一个带有可调增益系数和24位Σ-Δ ADC的高精度放大器。器件包含电流源、电压基准和其他功能。图1显示了该集成电路的内部构造:用户可以依据传感器和丈量任务匹配图中的所有彩色块。

  设想工程师能够以二进制格式,在1~128之间调整随后的放大器级增益。当增益高于16时,紧接第一个放大器级之后的缓冲器可改善总的丈量效果。但是,这个缓冲器会耗费额外的功率。设想人员必要依据详细应用来掂量能否必要耗费额外的功率来改善丈量成果。

  美国国家半导体公司斥地了新的门路,为特定丈量任务开发了量身定制的共同集成电路,如丈量/检测温度、气体、压力、pH值、几种医疗计数、重量等。每一个与众差异的集成电路都包孕了针对详细丈量任务确实切适宜的功能,而没有任何不须要的电子元件(ballast)。在其丈量的类别(如温度)中,可以十分容易地用一个特定的器件匹配差异的传感器(这将在本文的后面具体解释)。

  LMP91000是一个电流耗费十分低的纯模拟处置惩罚惩罚计划,这使其出格合适便携式应用。LMP91000的均匀功耗小于10μA,但是,当与新的传感器连贯时,它能够驱动高达10mA的电流。LMP91000可以将传感器与作为原电池工作的两个电极连贯在一起,或者依据安培准则运作将传感器与三个电极连贯在一起。当连贯一个三电极传感器时,LMP91000可作为一个恒电位器使用,当连贯原电池(对地或对参考电压)时,它也可作为一个缓冲器。合适这些传感器的典型气体示例列于表1。

  参考电极是恒定的固定基准电位,位于电解质中,而不与任何气体接触。通过使用参考电极,传感器AFE LMP91000能够调停工作电极的丈量误差。

  像采矿、工业环境、消防部门、食品和医疗行业、石油和天然气勘探/提取,以及水和废水办理,许多领域都可以找到这些应用。

  单个传感器模拟前端(AFE)差异于集所有功能与一身的“模拟FPGA”。“模拟FPGA”这种芯片有太多的毛病,因为必要大规模的封装,芯片将会十分之大,这导致了昂贵的价格及大量的电能耗费。所以,它分歧乎设想人员的要求。

  两个匹配的电流源可以操作步长(step)为1mA的最大电流来调节,允许使用阻性传感器。

  当传感器第一次停止操纵时,第一步是电位的储蓄积累。为了到达所要求的效果,LMP91000将驱动高达10mA的电流。这要求它在短短几小时内就要完成这一过程。在某些状况下,普通的分立电路则必要几天的工夫威力建设这个电位。

  图1 LMP90100内部构造

  传感器模拟前端

  前两款传感器AFE器件

  图2显示了LMP91000作为一个恒电位器的作用。

  与工作电极上的电流一样,反电极上的电流值雷同,但具有相反的极性;LMP91000内的放大器A1驱动这个电流。这样做,可以使器件保持丈量单元处于均衡状态,这就是正在得到赔偿的“电位”派生的恒电位器的作用。通过这种方式,当RE驱动的最大偏置电流为670pA时,LMP91000有助于设想人员实现9.5μA/10×10-6~0.5nA/10×10-6范围的灵活度。

  截至目前为止,基于传感器的应用设想要求为每一个系统量身定制优化的模拟处置惩罚惩罚计划。这类设想工作少则数天,多则几个星期,往往波及很多环节,包含选择相关组件并建设原型,以便随后创建规划,然后为首批即将投产的印刷电路板(PCB)停止测试。为了制止一次又一次从新初步每一个新的任务,包孕硬件和软件组件的处置惩罚惩罚计划被开发出来,其不只简化了设想工程师的工作,并且还可以在设想过程中勤俭工夫。借助全新系列高精度传感器模拟前端(Sensor AFE),设想工程师可以在短短几小时内为每个新的传感器创建完满的处置惩罚惩罚计划。

  图2 LMP91000作为恒电位器使用

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