锐单电子商城 , 一站式电子元器件采购平台!
  • 电话:400-990-0325

满足物联网低功耗设计的传感器融合-方案运用

时间:2023-08-05 04:07:00

传感器融合几乎是不言自明的,因为它结合了来自多个的数据,以便在比单个传感器通常可能的更广泛的环境中提供信息。然而,解释它和做它之间有一个明显的区别 - 可靠。如果没有这些传感器读数的紧密同步,传感器融合算法很快就会失去准确性,并可能产生误导性结果。

为了避免这种情况,有些IC提供更先进的多通道信号转换功能,让设计人员更轻松地构建能够精确测量多个传感器的系统,同时保持高可靠性传感器融合应用所需的紧密同步性。

无论是物联网(IoT),独立嵌入式还是任何传感器处理应用程序,同步多通道数据采集可以对精度,动态范围和带宽提出截然不同的要求。例如,用于在高能物理实验中捕获事件的多传感器阵列需要具有专用信号通道的超高速闪速,其能够在千兆赫兹频率下高度同步转换。相比之下,带有集成A的简单8位可能足以每隔几分钟捕获一次气候监测系统的温度,风和大气压力。

对于物联网,许多传感器融合应用可能会出现介于这两个极端之间的要求 - 增加了对简化设计,占用空间小和功耗低的要求。然而,在这个广泛的范围内,物联网设计人员仍然可以面对专业信号链的要求,包括优化的组件或紧凑,高度集成系统的面部要求。无论实施方法如何,目标都保持不变:确保跨多个传感器的可靠,同步转换。

专用信号链

在超高速应用之外,多通道数据转换系统通常依赖于馈送高速模数转换器(ADC)的多路复用器。然而,对于需要严格同步测量的应用,多路切换和输入信号稳定所需的时间对于期望同时进行传感器测量的传感器融合应用而言可能存在问题。

ADS131E08S是其中之一新兴的模拟前端(AFE)IC,为每个模拟输入通道提供专用信号路径,提供真正的多通道同步采样功能。器件中的每个通道都包含一个完整的信号路径,包括电磁干扰(EMI,多路复用器,可编程增益放大器(PGA)和24位delta-sigma(ΔΣ)ADC(图1,上图)。依次是8个CHnSET寄存器允许开发人员以编程方式配置每个通道的工作特性,甚至可以向上或向下驱动通道(图1,底部)。

满足物联网低功耗设计的传感器融合解决方案

图1:德州仪器ADS131E08S模拟前端IC提供8个完整的传感器信号链(顶部);每个通道可通过其自己的CHnSET寄存器(n = 1至8)进行软件配置(底部),允许开发人员设置输入源(MUX [2: 0])和PGA增益(GAINn [2:0])甚至为单个通道上电或下电(PDn)供电。(:德州仪器)

如前所述,ADS131E08S的独特功能它是每通道多路复用器功能。虽然更传统的多通道ADC中的多路复用器将不同的模拟输入引脚连接到ADC,但ADS131E08S' s通道多路复用器提供测试每个通道的机制。通过将CHnSet寄存器中的MUX [0-2]位设置为通道(n),工程师可以将通道n的信号源设置为内部生成的信号,以进行测试,温度和故障检测(图2)。 p>

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造电子元器件IC百科大全!

相关文章