支持現場儀表和工廠自動化的創(chuàng)新低功耗解決方案
ADI公司深耕電子行業(yè)五十多年，一直走在精密信號鏈模擬構建模塊開發(fā)的前沿。ADI產品因其出色的準確度、穩(wěn)定性和線性度享有盛名，而如何在保持原有優(yōu)異性能的情況下進一步降低運行功耗，是過去數十年里的常見議題，近十年的相關需求更是愈發(fā)強烈。
ADI最新發(fā)布的精密低功耗信號鏈系列產品出色地整合了這些特性，可為工廠自動化和工業(yè)過程控制相關的儀器儀表等應用提供完整的超低功耗測量解決方案。
節(jié)省空間和功耗 現代工廠或加工廠的正常運行離不開工廠“大腦”（一個極其復雜的控制系統(tǒng)）的協調和規(guī)范。而這個處于工廠核心地位的“大腦”又依賴于大量的遠程傳感器來扮演工廠的“眼睛”和“耳朵”，幫助監(jiān)控工廠中各種運行過程的狀態(tài)。這些傳感器常用于測量壓力、溫度或流速等參數。在支持狀態(tài)監(jiān)控(CbM)等功能的最新人工智能(AI)系統(tǒng)中，傳感器可以監(jiān)測振動或聲音，以便在機械故障發(fā)生之前檢測到相關跡象。這些傳感器模塊通常為遠程部署的分立式單元，需要通過通信接口與主控制系統(tǒng)通信。有些現場儀表距離電源電纜過于遙遠，因此需使用電池供電。為了延長運行時間，減少更換儀表電池的次數，低功耗運行就變得至關重要。這也能直接減少維護工作量并降低成本，而成本也正是提高工廠生產率的關鍵。即使在環(huán)路供電的4-20mA解決方案中，開發(fā)能夠在有限功耗內高效運行的系統(tǒng)也面臨很大的挑戰(zhàn)。
另外，現場儀表往往勉強擠在管道、閥門和其他基礎設施之間，體積一般較小。 適應性強的集成信號鏈平臺 對功耗和空間優(yōu)化的要求也促使ADI創(chuàng)造出了精密低功耗信號鏈（見圖1）。信號鏈價值的關鍵是集成、功耗優(yōu)化和適應能力。位于其核心的是新款高集成度、超低功耗的24位Σ-Δ ADC AD4130-8，此器件可為許多常見的傳感器類型（例如壓力和溫度傳感器）提供偏置和激勵，以及對濾波后的模擬信號進行高分辨率數字化處理。片內FIFO緩沖器有助于降低主機微控制器的處理成本，集成診斷功能可檢測傳感器輸入是否不存在或出現故障。
將這些功能集成到精密多路復用ADC中可減少總元件數，并幫助現場儀表的開發(fā)人員實現更緊湊的設計。
同時，基于AD4130-8的精密低功耗信號鏈可以部署各種功耗優(yōu)化技術（例如占空比控制），幫助更大限度地降低系統(tǒng)功耗。
基于AD4130-8的功耗和密度優(yōu)化信號鏈具有超強適應性，以便儀表制造商可以輕松地重新配置/調整其解決方案來構建一系列產品，從而減少開發(fā)時間并簡化庫存管理和生產流程。多通道AD4130-8的內部傳感器偏置和接口功能可直接連接傳感器的不同測量模式（例如溫度、負載和壓力），以便輕松獲取相關參數的數據。
通過添加少數幾個的外部元件，該器件還可以支持流量等其他測量模式，因此可作為適應性強的基礎設計，為各種不同傳感器類型和應用提供支持。精密低功耗信號鏈還需包含適當的電源管理器件，以保持超低功耗和高準確度。
圖1-可配置的集成式功耗和密度優(yōu)化信號鏈
支持工具生態(tài)系統(tǒng) 如果現場儀器均基于精密低功耗信號鏈而構建，則開發(fā)人員還可以充分體驗為其量身定制的一系列工具和支持服務。其中包括ADI Precision Studio新發(fā)布的噪聲和交流仿真工具。該工具可以對電路的交流和噪聲性能快速進行仿真，并實時顯示結果，還能根據用戶輸入（例如增益、電平轉換和3dB頻率）生成原理圖模塊。原理圖的構建和仿真完成后，便可將其導出到LTspice仿真軟件，進行后續(xù)的微調。此工具是Precision Studio如何通過支持快速迭代以滿足特定應用的要求來縮短優(yōu)化電路設計時間的一個例子。我們還針對精密低功耗信號鏈專門設計了EngineerZone頁面，以便為系統(tǒng)設計人員可能遇到的任何問題提供支持。 單通道和多通道信號鏈選擇 新款AD4130-8 ADC是功耗和密度優(yōu)化的精密信號鏈的基礎。ADI公司還提供其他精密低功耗信號鏈選擇，以便適用于僅需要單通道測量，或有其他優(yōu)化需求（例如針對噪聲或生物電信號處理）的應用。
廣泛的低功耗信號鏈設計均享有由ADI工具、文檔和評估軟件提供的支持，以便低功耗檢測系統(tǒng)的設計人員輕松獲得所需的全部資源，從而快速完善基礎設計，針對個別條件進行調整，并創(chuàng)建解決方案。
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工商網監(jiān)
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