TI 2015工业传感器新品爆发,助力工业4.0

2016-01-19 17:13:16来源: EEWORLD
    “传感器在工业4.0和物联网的时代变得越发重要,包括汽车、智能工厂、工业自动化等领域都离不开各类传感器进行数据采集。”德州仪器模拟产品业务拓展经理朱文斌表示。“德州仪器在传感领域耕耘了超过50年历史,拥有最全最多的传感器种类。比如TI是业界首家发布温度传感器的公司,目前在售的种类有130多种,此外还包括红外单片温湿度传感器、化学传感器模拟前端、抗噪电容式感应芯片以及DLP等。”

    朱文斌强调,“传感器产品相对复杂,很多和系统设计以及结构设计相关,因此TI为了加速客户在传感器领域的开发,特别提供了超过50款的参考设计,PCB设计和线圈设计等。”

     
 
    如图所示,TI传感器几乎涵盖工业控制的方方面面。
 
    回顾2015年,TI继续推出了多款工业传感器,就让我们好好回顾一下有哪些是值得业界期待的产品。
 
    LDC1614电感感测IC系列重新定义电感感测解决方案
 
    “芯片内置LC谐振线圈,PCB线圈会激励它发射电磁场谐振,当有金属靠近时它的谐振频率会发生变化,就是金属和前端传感器又构成新的LC谐振线圈。一旦金属靠近,谐振频率和等效阻抗发生变化,就意味着能检测出金属靠近了多少,如果检测出一个公式,电感量随着金属靠近距离变化,从而检测出距离。”这就是电感检测的基本原理。
   
    LDC1614的精度是目前电感测量中最高的28位精度,所以它能检测到亚微米级的变化。而且,LDC1614是4通道,能够支持差分和比例测量。当然,它的传感器频率范围非常宽,在1KHz到10MHz之间,可以适应各种不同的线圈大小等等。但是最主要的还是高它的精度测量功能。
 
    该产品的应用之一是点钞机,通过准确测量人民币的厚度从而判断数量以及新旧程度。此外一个应用是抽油烟机或冰箱甚至是工业场合用触摸按键,可以直接用金属盖板而无需使用玻璃盖板,利用电感检测到金属的形变从而实现触摸。
 
    朱文斌强调道,目前TI提供LDC1614相关的参考设计包括了评估板和PCB线圈。作为金属触摸屏按键,可以有效的防止灰尘入侵和油渍的干扰。
 
    DRV421:磁感应、全集成IC
 
    检测电流有很多种方式,有接触式的,通过电阻、运放以及AD进行测量,还有霍尔传感器和磁通门检测技术。DRV属于磁通门电流检测,磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。与其他类型测磁仪器相比,磁通门传感器具有分辨力高、测量弱磁场范围宽、可靠、能够直接测量磁场的分量和适于在速运动系统中使用等特点。
 
    DRV421集成了磁通门传感器,放大、信号调理电路、偏置调理电路和驱动电路等,最大程度简化了磁通门传感器的设计。同时,这样的集成方案带来一个好处,就是它会减少补偿线圈和磁通门之间的耦合,从而使得匹配性更高,精度也能做上去。目前DRV421因为集成了磁通门电流检测放大器,它的精度能达到千分之一,相比普通用离散器件,其稳定度、精度都更好,尤其是在全温度范围内精度达标,只能采用集成度方案。
目前,TI的磁通门传感器可以实现15A,峰值50A的设计。
 
    PGA900:业界最高反变率压力传感器信号调节器
 
    朱文斌表示,PGA900是目前集成度最高的压力传感器芯片,集成了串通器、ADC等。同时,朱文斌也强调未来PGA900还有其他诸如符合车规的压力传感器等产品问世,同时也会在细分的工业市场继续推出新品。
 
    INA250:电流检测放大器
 
    INA250最大特点是把采样电阻做到了芯片里,这也是业界第一款把采样电阻做到芯片里的电流检测芯片。里面集成了一个两mΩ分流电阻,提供了千分之一的容差,工作范围从-40度到125度。
 
    高度集成化的产品相比分立电路系统,在设计难度、稳定性、散热、供应商选择方面都有着优势。采用INA250可以令电流采样板的面积节约70%。
 
    FDC2214:抗噪电容感测方案
 
    FDC2214的架构和普通电容架构不同,普通架构采用的是开环天线,对噪声很敏感,所有都会被接收。而FDC2214则采用窄带技术,抗噪性能有明显提升。TI给出的一组测试数据显示,本底噪声相比传统架构提高了600多倍。FDC2214的两大卖点就是噪音小和抗干扰。
 
    朱文斌以汽车后备箱感应开启功能为例,过去使用普通电容式传感器,因为噪音原因,传感器尺寸要做到足够大,金属条则需要覆盖整个保险杠。而采用FDC2214,金属条只需要覆盖10-20cm即可,而对于车内电子噪音辐射环境都更恶劣的电动车来说,抗干扰则显得更为重要。
 
    TMP107:支持长距离温度跟踪
 
    TMP107由于独特的IO技术,可以实现长距离温度跟踪,±0.4的检测精度,同时最多支持32颗芯片互联,实现大范围温度点采样。工作宽温范围为-55至125℃。
 
    尽管同消费电子市场流行的陀螺仪、加速度计产品相比,工业传感器市场面向群体较窄,但随着工业化信息化进程的加速,工业传感器势必会变得更为流行。

关键字:工业传感器

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/article_10382.html
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