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如何設(shè)計(jì)通用多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2515144 2022-11-28 | pdf | 233.49KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

數(shù)據(jù)采集??是機(jī)器人技術(shù)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵功能。能夠從能量收集源為多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)捕獲子系統(tǒng)供電，開(kāi)辟了從更多地方捕獲數(shù)據(jù)的潛力，并減少了充電或更換電池的需要。數(shù)據(jù)采集??是機(jī)器人技術(shù)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵功能。能夠從能量收集源為多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)捕獲子系統(tǒng)供電，開(kāi)辟了從更多地方捕獲數(shù)據(jù)的潛力，并減少了充電或更換電池的需要。可以使用來(lái)自太陽(yáng)能電池的電力或通過(guò)熱電發(fā)電 (TEG) 產(chǎn)生的熱能構(gòu)建多通道數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，但功耗是一個(gè)關(guān)鍵考慮因素。使用超低功耗逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (SAR ADC)，例如 Analog Devices 的 12 位可以使用來(lái)自太陽(yáng)能電池的電力或通過(guò)熱電發(fā)電 (TEG) 產(chǎn)生的熱能構(gòu)建多通道數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，但功耗是一個(gè)關(guān)鍵考慮因素。使用超低功耗逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (SAR ADC)，例如 Analog Devices 的 12 位AD7091R-5AD7091R-5，可以構(gòu)建這樣一個(gè)外形尺寸較小的子系統(tǒng)。這是一個(gè)越來(lái)越重要的考慮因素，因?yàn)閿?shù)據(jù)采集板需要安裝在沒(méi)有可用主電源的較小地方。，可以構(gòu)建這樣一個(gè)外形尺寸較小的子系統(tǒng)。這是一個(gè)越來(lái)越重要的考慮因素，因?yàn)閿?shù)據(jù)采集板需要安裝在沒(méi)有可用主電源的較小地方。圖 1 顯示了 AD7091R 與高效能量收集電路的組合，該電路基于 Analog Devices 的圖 1 顯示了 AD7091R 與高效能量收集電路的組合，該電路基于 Analog Devices 的ADP5090 升壓穩(wěn)壓器ADP5090 升壓穩(wěn)壓器，具有四個(gè)單端模擬傳感器輸入。當(dāng)以最大 22 kSPS 采樣且 1 kHz 輸入信號(hào)的典型信噪比 (SNR) 為 68 dB 時(shí)，ADC 在單個(gè) 3 V 電源上的典型功耗為 100 μW。，具有四個(gè)單端模擬傳感器輸入。當(dāng)以最大 22 kSPS 采樣且 1 kHz 輸入信號(hào)的典型信噪比 (SNR) 為 68 dB 時(shí)，ADC 在單個(gè) 3 V 電源上的典型功耗為 100 μW。圖 1：結(jié)合針對(duì)能量收集源優(yōu)化的 AD7091 SAR ADC 和 ADP5090 升壓轉(zhuǎn)換器。圖 1：結(jié)合針對(duì)能量收集源優(yōu)化的 AD7091 SAR ADC 和 ADP5090 升壓轉(zhuǎn)換器。12 位 SAR ADC 采用 2.7 V 至 5.25 V 單電源供電，包括一個(gè)片上轉(zhuǎn)換時(shí)鐘、一個(gè)精確基準(zhǔn)和一個(gè) I 12 位 SAR ADC 采用 2.7 V 至 5.25 V 單電源供電，包括一個(gè)片上轉(zhuǎn)換時(shí)鐘、一個(gè)精確基準(zhǔn)和一個(gè) I 22 C 接口，該接口可在 100 kHz 標(biāo)準(zhǔn)模式和快速 400 kHz 模式下運(yùn)行模式。當(dāng)需要額外濾波時(shí)，多路復(fù)用器輸出無(wú)需在每個(gè)通道中使用信號(hào)調(diào)理電路，以便活動(dòng)通道的輸入信號(hào)出現(xiàn)在 MUX C 接口，該接口可在 100 kHz 標(biāo)準(zhǔn)模式和快速 400 kHz 模式下運(yùn)行模式。當(dāng)需要額外濾波時(shí)，多路復(fù)用器輸出無(wú)需在每個(gè)通道中使用信號(hào)調(diào)理電路，以便活動(dòng)通道的輸入信號(hào)出現(xiàn)在 MUX OUTOUT引腳上。_{V IN}之前的濾波器