這里展示的遠(yuǎn)程檢測(cè)實(shí)例具有高可靠性、易連通性和超低功耗的特性。這些電路重要面向要穩(wěn)定通信和最低限度的電池維護(hù)的工業(yè)環(huán)境。本解決方法結(jié)合了近年來低功耗、高精度放大方面的研究進(jìn)展，兼具同等的低功耗、高可靠性無線Mesh網(wǎng)絡(luò)功能。支持實(shí)現(xiàn)這些解決方法的是零漂移、低輸入偏置放大器LTC2063和LTp5901-IpM，前者最高以2μA電流運(yùn)行，后者在睡眠模式下消耗電流不到1.5μA。這些器件的功耗足夠低，可以采用一塊由銅和鋅電極（每個(gè)四平方英寸），以及由檸檬內(nèi)部物質(zhì)形成的電解質(zhì)組合而成的電池供電。

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)環(huán)境中通過無線網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行和檢索的測(cè)量很少要高速度，但它們通常要高可靠性和安全性，此外還要低功耗運(yùn)行，以最大限度地延長(zhǎng)電池的運(yùn)行時(shí)間。LTp5901-IpM在802.15.4e無線網(wǎng)絡(luò)中形成一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者一個(gè)SmartMesh®IpMote。LTp5901-IpM集成了一個(gè)10位、0V至1.8VADC，以及一個(gè)內(nèi)置ARM®Cortex®-M332位微處理器，可以通過簡(jiǎn)單編程執(zhí)行檢測(cè)。采用這個(gè)終端是為了實(shí)現(xiàn)安全性、可靠性、低功耗、靈活性以及可編程性。

四種檢測(cè)應(yīng)用

總的來說，以下這些電路設(shè)計(jì)并不要高深的火箭知識(shí)。但是，它們整潔、高效，是針對(duì)特定應(yīng)用定制的。這些設(shè)計(jì)不要多復(fù)雜，事實(shí)上，復(fù)雜的設(shè)計(jì)只會(huì)新增成本和可靠性風(fēng)險(xiǎn)。

每個(gè)電路的輸入中都包含一個(gè)傳感器，通過處理傳感器輸出來出現(xiàn)輸出電壓。使用LTp5901-IpM10位ADC作為輸入，每個(gè)電路都試圖映射輸入，覆蓋0V至1.8V之間的大部分范圍。

基本的電池電壓檢測(cè)

圖1.簡(jiǎn)單的電池電壓檢測(cè)

圖1展示了一種典型的同相整體增益負(fù)反饋運(yùn)算放大器配置，可以檢測(cè)分壓。LTp5901輸入的ADC范圍為0V至1.8V。R1和R2以最小的靜態(tài)電流降低電池電壓，以延長(zhǎng)電池壽命。LTC2063的輸入偏置電流非常低，即使這些高電阻值也不會(huì)影響最終的10位ADC的精度。LTC2063消耗最小的電源電流，供應(yīng)隨時(shí)間和溫度變化而呈現(xiàn)的零漂移優(yōu)勢(shì)。

電流檢測(cè)

圖2.電流檢測(cè)電路

電池供電和隔離電子設(shè)備的出色之處在于：它可以在任何位置設(shè)置接地。在最方便的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，我們可以在不喪失通用性的情況下檢測(cè)電流，同時(shí)將終端放置在與本地接地相關(guān)的任何位置。關(guān)于單極電流，例如4mA至20mA的工業(yè)環(huán)路，人們可以使用傳統(tǒng)的低側(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來安全檢測(cè)與本地接地相關(guān)的電流。圖2展示的是電流流過一個(gè)非常小的電阻R2，由此出現(xiàn)檢測(cè)電壓。因?yàn)榉糯笃鞯牧闫啤O低的失調(diào)電壓性能等原因，這個(gè)輸入電壓可能非常小。電路所示經(jīng)由501mΩ檢測(cè)電阻出現(xiàn)的輸入的增益增高101V/V。在20mA時(shí)，VOUT是1.012V。可以選擇其他值來最大程度地使用ADC的1.8V范圍。12下一頁