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传感器发送器:德州仪器 (TI) 的压力变送器解决方案

传感器发送器:德州仪器 (TI) 的压力变送器解决方案

定制开发

TI支持

应用领域:工业电子
方案类型:芯片级方案
主要芯片:TI
上传时间:2018-05-10

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方案概述

压力传感器将重量、轮胎气压、级别、外力、流量等物理值转换为 mV/V 范围内的差动信号,并被称为金属厚膜、陶瓷或压阻式传感器。大部分的设计人员使用经济高效的压电传感器 (25mbar - 25bar),它们是非线性传感器,对温度具有依赖性并且具有大偏移和失调漂移,并且需要注意电子校准和补偿。

传感器信号调节 - 执行所有必需的功能来校准、补偿温度变化、调节,并使传感器信号线性化。

模拟/数字处理 - 有两种方法可以转换并使传感器信号线性化。模拟技术可以实现模拟解决方案并提供模拟输出。该技术经济实惠且简单快捷,但限于最大为 11 至 16 位的分辨率之内。数字更精确(高达 24 位),数字输出速度中等。

提供高度集成的解决方案,例如专为电桥压力传感器设计的 PGA309,它由使用自动置零技术的高精度、低漂移、可编程增益仪表放大器组成,并且包含可编程故障监视器和上限/下限比例限压器。PGA309 还提供数字温度补偿电路。建议用于压力传感器调节的其它最低噪声放大器和仪表放大器包括 OPAx227、OPAx132、INA118、INA122 和 INA326。

具有集成 ADC 的微处理器 - TI 的 MSP430 和 MSC12xx 集成微处理器解决方案允许定义滤波器和重要压力级别的阈值。它们通常通过 RS-485 数字接口或 CAN 传送回中央站点,以便于记录和操作员复查。

此外,ADS125x 是具有 18 至 24 位分辨率(运行于单路 +5V 电源)的精密、广泛动态范围、Δ-Σ 模数 (A/D) 转换器。Δ-Σ 架构支持宽动态范围并保证无丢失码。它们是为心脏病诊断、智能发送器、工业过程控制、秤重等高分辨率测量应用而设计的。

时钟 - CDCE9xx 时钟系列是基于 PLL 的低成本、高性能、模块化可编程时钟合成器、乘法器和除法器。它们最多可从单输入频率中生成 9 个输出时钟。借助独立的可配置 PLL,可在系统内针对任何时钟频率(最高可达 230MHz)对每个输出进行编程。

接口/连接

传统模拟 (4 - 20mA) 和 RS-232/RS-485 接口一直是工业控制和传感器应用的常见选择。展望未来,设计人员将在其产品中集成主流有线接口,如以太网、USB 和 CAN。此外,ZigBee、蓝牙和其他低功耗无线协议等无线选项也越来越流行。TI 致力于同时为传统和新兴工业接口提供解决方案。例如,TI 最近推出了全世界首款隔离式 CAN 收发器 ISO1050。

电源 - LDO 非常适合低噪声、低功耗放大器和数据转换器,因为它们提供可实现更高信号保真度的低纹波电源轨。REF31xx 系列是以小型 SOT23-3 封装形式提供的精密的低功耗、低压降串联电压基准。REF31xx 无需负载电容器,但可借助任何电容负载实现稳定,并且可以吸入/输出驱动高达 10mA 的输出电流。



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