Сегодня многие современные Электронный устройствам требуется бортовая система контроля температуры. Метод преобразования аналогового сигнала в сигнал широтно-импульсной модуляции или цифровой сигнал задокументирован в большом количестве документов. Однако, если для решения измерения требуется АЦП, существуют некоторые недостатки, связанные со стоимостью, точностью и скоростью. Как правило, чем точнее измерение, тем дороже решение. Этот схема представляет собой недорогое и простое в подключении универсальное решение, точность которого может быть изменена в соответствии с потребностями системы измерения температуры.
Q:
Если на экране остался только один GPIO FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА/ микропроцессор в системе, как выполнить аналоговое измерение?
A:
A напряжение-Частота Преобразователь может использоваться вместо аналого-цифрового преобразователя.
Однако разработка ASIC отнимает много времени и дорого, и не имеет гибкости для других целей. Поэтому все больше и больше приложений используют микропроцессоры или малогабаритные ПЛИС для своевременного, экономичного и эффективного завершения разработки продукта. В этой статье мы рассмотрим преобразователь температуры-частоты, который должен использовать только вывод GPIO для получения точных результатов измерения температуры. В этой статье также будет показано, как использовать преобразователи напряжение-частота для различных приложений обнаружения.
мотивация
Некоторые датчик измерения (такие как температура, влажность и давление воздуха), по сути, являются постоянным током, и скорость их изменения недостаточно высока (и им не требуется достаточно точное разрешение), чтобы соответствовать требованиям АЦП и связанным с ним конструктивным соображениям. с этим. Большинству АЦП требуются быстрая и точная генерация и синхронизация тактовых импульсов, стабильные опорные напряжения, опорные буферы с очень низким выходным импедансом и аналоговые входные схемы для правильного кондиционирования выходного сигнала датчика перед его цифровым квантованием и передачей. Система контролируется. При определении температуры окружающей среды дискретные приложения могут использовать термистор в мосте Уитстона, а затем получать его выходной сигнал от инструментального усилителя, а затем подавать его в АЦП. Эта конструкция является чрезмерной, требует больше места, мощности и вычислительных циклов, чем требуется приложению, а самому приложению может потребоваться выполнять измерения только каждые 15 секунд.
LTC6990
Работа с фиксированной частотой или напряжением
-Исправлено: одиночный резистор отвечает за настройку частоты (максимальная погрешность -VCO: Два резистора отвечают за настройку центральной частоты VCO и диапазона настройки
Диапазон частот: от 488 Гц до 2 МГц
От 2.25 до 5.5 В при однополярном питании
Ток питания 72 мкА (при 100 кГц)
Время запуска 500 мкс
Полоса пропускания VCO> 300 кГц (на 1 МГц)
Логический выход CMOS может подавать / поглощать 20 мА
Выходной сигнал прямоугольной формы с коэффициентом заполнения 50%
Разрешение выхода (при отключении можно выбрать состояние с низким или высоким импедансом)
Диапазон рабочих температур от -55 ° C до 125 ° C
Доступен в низкопрофильном (высота всего 1 мм) корпусе SOT-23 (ThinSOTTM) и корпусе DFN 2 мм x 3 мм
Можно ли разработать альтернативное решение для измерения, которое может уменьшить количество и сложность компоненты связаны с сигнальной цепью АЦП, а также измеряют аналоговое напряжение? Решение состоит в том, чтобы использовать преобразователь напряжение-частота (например, LTC6990, настроить его как режим генератора, управляемого напряжением (ГУН), чтобы его можно было использовать для измерения аналогового напряжения без необходимости в АЦП. В этом примере точность Термопара Усилитель AD8494 сконфигурирован как датчик температуры окружающей среды, и его выходное напряжение используется в качестве входа LTC6990 для генерации сигнальной цепи преобразователя температура-частота.
Рисунок 1. Простой преобразователь температуры в частоту.
Как преобразовать температурный вход в частотный выход?
Сегодня для многих современных электронных устройств требуется бортовая система контроля температуры. Метод преобразования аналогового сигнала в сигнал широтно-импульсной модуляции или цифровой сигнал задокументирован в большом количестве документов. Однако, если для решения измерения требуется АЦП, существуют некоторые недостатки, связанные со стоимостью, точностью и скоростью. Как правило, чем точнее измерение, тем дороже решение. Эта схема представляет собой недорогое и простое в подключении универсальное решение, точность которого может быть изменена в соответствии с потребностями системы измерения температуры.
AD8494 - это прецизионный усилитель с термопарой, но его также можно использовать в качестве датчика температуры окружающей среды, замкнув его вход на землю. Результат определяется как:
В схеме, использующей однополярный источник питания,
Q:
Если на ПЛИС / микропроцессоре в системе остался только один GPIO, как выполнить аналоговое измерение?
A:
Вместо аналого-цифрового преобразователя можно использовать преобразователь напряжение-частота.
Однако разработка ASIC отнимает много времени и дорого, и не имеет гибкости для других целей. Поэтому все больше и больше приложений используют микропроцессоры или малогабаритные ПЛИС для своевременного, экономичного и эффективного завершения разработки продукта. В этой статье мы рассмотрим преобразователь температуры-частоты, который должен использовать только вывод GPIO для получения точных результатов измерения температуры. В этой статье также будет показано, как использовать преобразователи напряжение-частота для различных приложений обнаружения.
мотивация
Некоторые измерения датчиков (например, температура, влажность и давление воздуха), по сути, являются постоянным током, и скорость их изменения недостаточно высока (и им не требуется достаточно точное разрешение), чтобы соответствовать требованиям АЦП и конструкции. соображения, связанные с этим. Большинству АЦП требуются быстрая и точная генерация и синхронизация тактовых импульсов, стабильные опорные напряжения, опорные буферы с очень низким выходным импедансом и аналоговые входные схемы для правильного кондиционирования выходного сигнала датчика перед его цифровым квантованием и передачей. Система контролируется. При определении температуры окружающей среды дискретные приложения могут использовать термистор в мосте Уитстона, а затем получать его выходной сигнал от инструментального усилителя, а затем подавать его в АЦП. Эта конструкция является чрезмерной, требует больше места, мощности и вычислительных циклов, чем требуется приложению, а самому приложению может потребоваться выполнять измерения только каждые 15 секунд.
LTC6990
Работа с фиксированной частотой или напряжением
-Исправлено: один резистор отвечает за настройку частоты (максимальная ошибка) -VCO: два резистора отвечают за настройку центральной частоты VCO и диапазона настройки
Диапазон частот: от 488 Гц до 2 МГц
От 2.25 до 5.5 В при однополярном питании
Ток питания 72 мкА (при 100 кГц)
Время запуска 500 мкс
Полоса пропускания VCO> 300 кГц (на 1 МГц)
Логический выход CMOS может подавать / поглощать 20 мА
Выходной сигнал прямоугольной формы с коэффициентом заполнения 50%
Разрешение выхода (при отключении можно выбрать состояние с низким или высоким импедансом)
Диапазон рабочих температур от -55 ° C до 125 ° C
Доступен в низкопрофильном (высота всего 1 мм) корпусе SOT-23 (ThinSOTTM) и корпусе DFN 2 мм x 3 мм
Можно ли разработать альтернативное измерительное решение, которое может уменьшить количество и сложность компонентов, связанных с сигнальной цепью АЦП, а также измерять аналоговое напряжение? Решение состоит в том, чтобы использовать преобразователь напряжение-частота (например, LTC6990, настроить его как режим генератора, управляемого напряжением (ГУН), чтобы его можно было использовать для измерения аналогового напряжения без необходимости в АЦП. В этом примере точность Термопара Усилитель AD8494 сконфигурирован как датчик температуры окружающей среды, и его выходное напряжение используется в качестве входа LTC6990 для генерации сигнальной цепи преобразователя температура-частота.
Рисунок 1. Простой преобразователь температуры в частоту.
Как преобразовать температурный вход в частотный выход?
Сегодня для многих современных электронных устройств требуется бортовая система контроля температуры. Метод преобразования аналогового сигнала в сигнал широтно-импульсной модуляции или цифровой сигнал задокументирован в большом количестве документов. Однако, если для решения измерения требуется АЦП, существуют некоторые недостатки, связанные со стоимостью, точностью и скоростью. Как правило, чем точнее измерение, тем дороже решение. Эта схема представляет собой недорогое и простое в подключении универсальное решение, точность которого может быть изменена в соответствии с потребностями системы измерения температуры.
AD8494 - это прецизионный усилитель с термопарой, но его также можно использовать в качестве датчика температуры окружающей среды, замкнув его вход на землю. Результат определяется как:
В схеме, использующей однополярный источник питания,
Ссылки: LM190E08-TLK1 SKIIP83EC125T1