一招教你如何选择最合适的变送器

电子设计 2018-07-09 09:26 次阅读

工业现场中,变送器将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号,在现场实际环境中实现远距离信号采集,包括温度变送器,压力变送器,差压变送器,液位变送器,电流变送器,电量变送器,流量变送器,重量变送器等。今天, 我们重点为大家推荐四款TI 参考设计,帮助大家在自己的应用中选择最合适的变送器。

小尺寸、2 线、4 到 20mA 电流环路 RTD 温度发送器

这是针对可靠、低功耗、精确和长期稳定的2线环路供电4-20mA电流输出温度变送器的参考设计。它使用带有4-20mA电流回路发送器的RTD温度传感器。它还说明了传感器信号调节、比例式测量技术、推荐的软件流量、校准、传感器线性化、PCB布局和其他设计注意事项。此外,外部保护电路已经部署到位,符合IEC61000-4 标准– EFT、ESD和浪涌要求的法规要求。EMC必须符合IEC61000-4,以确保该设计不仅能够生存,还能够在苛刻/嘈杂的工业环境中发挥所需性能。此外,还向用户提供了所有相关的设计文件,例如原理图、材料清单、层图、Altium文件、Gerber和MSP430 MCU软件。

特性

  • 小巧外形(长 x 宽):71.12mm X 6mm

  • 传感器输入与 2 线、3 线或 4 线 RTD 探针兼容

  • 连接到 PT100 至 PT1000 的所有 RTD

  • 最大测量误差:0.2°C

  • 输出分辨率:0.76µA

  • 输入电源范围:10V 至 33V DC

用于 4 到 20mA 回路供电发送器的隔离式超低功耗设计

此设计的目的是提供一个成套的解决方案,为 4 至 20 mA 隔离式回路供电发送器的电子装置或其他输入电流预算受限的低功耗应用供电。该设计可满足此类应用的关键要求,例如在宽输入电压范围内工作、提供隔离式和非 隔离式的无噪声输出以及提供一整套保护功能。在电路板上具备多个测试点、单面双层的组装式构造以及内容全面的文档可帮助用户轻松实现测试、修改和优化。

特性

  • 可在 8 到 33 V 的宽输入电压范围内工作

  • 可提供隔离式和非隔离式的3.3V 电压轨,可在低 Iq LDO和高 PSRR LDO 之间进行选择

  • 高效的隔离式 DC/DC 转换器具有恒定开关频率,在 5 到 8 mW 的负载下可实现 70% 以上的效率

  • 包含输入浪涌保护 (EN 61000-4-5:±1 kV)、反向保护功能以及针对热插拔和浪涌的限流器,可保护发送器环流感应电流

  • 板载脉动滤波器可满足传导EMI 的需求 (EN 55011)并将环流去耦合

  • 电路板功能完善,可轻松实现测试、修改和优化

隔离式回路供电的热电偶发送器

由隔离式环路供电的热电偶发送器参考设计是可为4 至20mA隔离式电流环路应用提供K型热电偶精度测量的系统解决方案。此设计旨在用作评估模块,可供用户快速进行原型设计并开发适用于过程控制和工厂自动化的终端产品。用作温度传感器的热电偶可能面临的挑战包括输出电压低、灵敏性差以及不具备线性特征;此外,由于工业环境中高于100V的接地电势差很普遍,热电偶和信号调节电路必须实现电隔离。该设计文件包括设计注意事项、方框图、原理图、物料清单(BOM)、层图、Altium文件、Gerber文件和MSP430固件。

特性

  • 小巧外形(长 x 宽):71.12mm X 6mm

  • 传感器输入与 k 型热电偶探针兼容(-200°C 至 +1375°C)

  • 电路工作温度范围:–40°C至 +85°C

  • 可实施冷端补偿(基于 RTD)

  • 前端精确度小于 0.5%(-200°C 至 +270°C);前端精确度小于 0.15% (270°C 至 +1375°C)

  • 4 至 20mA 电流环路输出信号

  • 旨在符合 IEC 61000-4-5标准

用于 2 线、4 到 20 mA 电流环路系统的 RTD 温度发送器

此全面设计提供完整的系统,可测量和处理来自2线、3线和4线电阻式温度检测器 (RTD) 的温度信号输入,并输出与来自RTD输入的所处理的温度相对应的4至20 mA电流回路信号。它用作参考设计,用于工厂自动化、场发射器和建筑自动化中的流程测量应用。此设计在-200°C至850°C范围内的最大测量误差低于0.17°C,具有极低回路功耗1.4mA(通常包括RTD偏置电流)并经过IEC61000预认证测试,可显著降低高精度温度传送器系统开发的设计时间。它还可以处理系统级校准(偏差和增益),并进行实施以提高ADCDAC精度,另外还包括线性插值以处理RTD元件的非线性度。

特性

  • 输入与 2 线、3 线和 4 线 RTD 探针兼容

  • 1.4 mA 的低功耗(包括 RTD 偏置电流)使其适用于回路供电系统

  • 4-20 mA 电流回路信号输出,分辨率为 0.25 µA

  • 最大测量误差:0.11°C(-200°C 至 200°C),0.17°C(-200°C 至 850°C)

  • IEC61000-4-2:ESD:空气放电:±8 kV,A 类,接触放电 ±4 kV,A 类

  • IEC61000-4-4:EFT:±2 kV,A 类。

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LOG112 片上电压参考为 2.5V 的精密对数和对数比放大器

TL441 对数放大器

此放大器电路包含四个30 dB对数级。每个级的增益使得每级的输出与输入电压在30dB输入电压范围内的对数成比例。电路的每一半都包含这些30 dB级中的两个,它们在一个差分输出中相加,并与两级输入电压的对数之和成比例。四个级可以互连以获得120dB的理论输入电压范围。实际上,这允许输入电压范围通常大于80-dB,对数线性度为±0.5-dB(参见应用数据)。带宽从直流到40 MHz。 该电路在数据压缩和模拟补偿中非常有用。该对数放大器用于log IF电路以及视频和对数放大器。 TL441的工作温度范围为0°C至70°C。 特性 Excellent Dynamic Range Wide Bandwidth Built-In Temperature Compensation Log Linearity (30-dB Sections)...1 dB Typ Wide Input Voltage Range 参数 与其它产品相比 对数放大器   Scale Factor (V/decade) Offset Voltage (Input Amplifiers) ...

发表于 09-06 17:36 25次 阅读
TL441 对数放大器

XTR115 4-20mA 电流环路发送器

XTR115和XTR116是精密电流输出转换器,设计用于通过工业标准电流环路传输模拟4至20mA信号。它们提供精确的电流调节和输出电流限制功能。 片上稳压器(5V)可用于为外部电路供电。精密片上V REF (XTR115为2.5V,XTR116为4.096V)可用于偏移或激励传感器。电流返回引脚(I RET )检测外部电路中使用的任何电流,以确保精确控制输出电流。 XTR115是使用智能传感器的基本构建模块4至20mA电流传输。 XTR115和XTR116的额定工作温度范围为-40°C至+ 85°C扩展工业温度范围。 特性 低电流电流:200μA 5V外部电路调节器 V REF用于传感器激励: XTR115:2.5V XTR116:4.096V 低跨度误差:0.05% 低非线性误差:0.003% 宽环供电范围:7.5V至36V SO-8封装 应用 2-WIRE,4-20mA电流环发送器 SMART TRANSMITTER 工业过程控制 ...

发表于 09-06 17:34 44次 阅读
XTR115 4-20mA 电流环路发送器

XTR112 具有传感器激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

Instrumentation 功率计/功率分析仪 半导体测试设备 实验室仪器仪表 参数 与其它产品相比 4-20mA信号调节器   Vs (Min) (V) Vs (Max) (V) Offset Voltage Drift (+/-) (Max) (uV/Degrees Celsius) Offset Voltage (+/-) (Max) (uV) Pin/Package Package Group Package Size: mm2:W x L (PKG)   var link = "zh_CN_folder_p_quick_link_description_features_parametrics"; com.TI.Product.handleQuickLinks('parametric','参数变化','#parametrics',link); XTR112 7.5     36     1.5     25     ...

发表于 09-06 17:31 4次 阅读
XTR112 具有传感器激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

XTR305 XTR305 工业模拟电流/电压输出驱动器

XTR305是一个完整的输出驱动器,适用于成本敏感型工业和过程控制应用供电的绝佳器件。数字I /V选择引脚可将输出配置为电流或电压。无需外部分流电阻器。只需要外部增益设置电阻器和环路补偿电容器。 独立的驱动器和接收器通道可提供灵活性。仪表放大器(IA) )可用于远程电压传感或用作高电压,高阻抗测量通道。在电压输出模式下,提供输出电流的副本,允许计算负载电阻。 利用数字输出选择功能,错误标志以及监控器引脚,可进行远程配置和故障排除。输出和IA输入的故障条件以及过热情况由错误标志指示。监控引脚提供有关负载功率或阻抗的持续反馈。为了获得额外的保护,最大输出电流是受限的,并提供过热保护。 XTR305具有-40°C至+ 85°C的额定工业温度范围,电源电压最高可达40V,并可在55℃至+ 125°C的扩展温度范围内正常运行。 特性 用户可选:电流或电压输出 V OUT :±10V(电源电压为±20V时高达±17.5V) I OUT :±20mA(线性电流高达±24mA) 40V电源电...

发表于 09-06 17:31 26次 阅读
XTR305 XTR305 工业模拟电流/电压输出驱动器

LOG2112 片上电压参考为 2.5V 的精密对数和对数比放大器

LOG112和LOG2112是多功能集成电路,可计算输入电流相对于参考电流的对数或对数比。 LOG112和LOG2112的V LOGOUT 被调整为每十倍输入电流0.5V,确保在宽动态范围的输入信号上具有高精度。 LOG112和LOG2112具有2.5V基准电压源,可用于使用外部电阻产生精密电流基准。 低直流偏移电压和温度漂移可在指定温度范围内精确测量低电平信号。 °C至+ 75°C。 特性 易于使用的完整功能 输出缩放放大器 片上2.5V电压参考 高精度:0.2%FSO超过5个十年 宽输入动态范围: 7.5十年,100pA至3.5mA 低电流电流:1.75mA 宽电源范围:±4.5V至±18V 封装:SO-14(窄)和SO-16 应用 日志,日志比率: 通信,分析,医疗,工业,测试,一般仪器 光电信号压缩放大器 模拟信号压缩模拟前后的模拟信号压缩-DIGITAL(A /D)转换器 吸光度测量 ...

发表于 09-06 17:29 23次 阅读
LOG2112 片上电压参考为 2.5V 的精密对数和对数比放大器

XTR108 具有“智能”可编程信号调节的 4-20mA 两线制发送器

XTR108是一款“智能”可编程4-20mA双线变送器,专为温度和桥接传感器而设计。模拟信号路径中的零点,量程和线性化误差可通过标准数字串行接口进行校准,从而消除了手动微调。非易失性外部EEPROM存储校准设置。 全模拟信号路径包含输入多路复用器,自动调零可编程增益仪表放大器,双可编程电流源,线性化电路,电压基准,子调节器,内部振荡器,控制逻辑和输出电流放大器。可编程电平转换补偿传感器DC偏移。可选择的上下比例输出表示每个NAMUR NE43的超出范围和烧坏。当电源丢失时,将启动自动复位。 特性 完成发送器+ RTD线性化 双线,4-20mA输出 电压输出(0.5V至4.5V) 消除电位计和修剪 数字校准 5V亚稳压器输出 串行SPI ??总线接口 SSOP-24封装 应用 远程RTD变送器 压力桥变送器 应变计变送器 SCADA远程数据采集 称重系统 工业过程...

发表于 09-06 17:27 9次 阅读
XTR108 具有“智能”可编程信号调节的 4-20mA 两线制发送器

XTR106 具有电桥激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

XTR106是一款低成本,单片4-20mA,双线电流变送器,专为桥式传感器而设计。它提供完整的电桥激励(2.5V或5V参考),仪表放大器,传感器线性化和电流输出电路。 VREG引脚提供额外外部输入电路供电电流。 仪表放大器可用于各种增益范围,适用于各种输入信号类型和传感器。整个电流变送器(包括线性化电桥)的总不可调整误差足够低,允许在许多应用中无需调整即可使用。 XTR106在低至7.5V的环路电源电压下工作。 线性化电路通过控制电桥激励电压为传递函数提供二阶校正。即使采用低成本传感器,它也能提供高达20:1的非线性改善。 &amp; XTR106采用14引脚塑料DIP和SO-14表面贴装封装,适用于?? 40°C至+ 85°C的温度范围。操作温度为55°C至+ 125°C。 特性 LOW TOTAL UNADJUSTED ERROR 2.5V,5V BRIDGE励磁参考 5.1V稳压器输出 低跨度漂移:±25ppm /°C最大 低偏移漂移:0.25μV/°C 高PSR:110dB min < li> HIG...

发表于 09-06 17:27 23次 阅读
XTR106 具有电桥激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

XTR101 高精度、低漂移 4-20mA 两线制发送器

XTR101是一个微电路,4-20mA,双线发射器,包含一个高精度仪表放大器(IA),一个压控输出电流源,和双匹配精密电流基准。这种组合非常适用于各种传感器的远程信号调理,如热电偶,RTD,热敏电阻和应变仪桥。最先进的设计和激光微调,宽温度范围操作和小尺寸使其非常适合工业过程控制应用。此外,可选的外部晶体管可实现更高的精度。 双线发送器允许通过输入信号源调制电源电流,在单线对上提供信号和电源。变送器不受长距离电压降和电机,继电器,执行器,开关,变压器和工业设备的噪音影响。它可以由生产变送器模块的OEM或数据采集系统制造商使用。 特性 仪表放大器输入: 低偏移电压,最大30μV 低电压漂移,0.75μV /°C max 低非线性,最大0.01% 真正的双线操作: 单线电源和信号配对 电流模式信号传输 高抗噪性 双匹配电流源 广泛供应范围:11.6V至40V 规格范围:?? 40&de...

发表于 09-06 17:25 45次 阅读
XTR101 高精度、低漂移 4-20mA 两线制发送器

LOG104 对数放大器

LOG104是一个多功能集成电路,可计算输入电流相对于参考电流的对数或对数比。 LOG104在宽动态范围的输入信号上进行测试。在对数比应用中,信号电流可以来自光电二极管,来自电阻的参考电流与精密外部参考串联。 V OUT 的输出信号是每十倍输入电流调整至0.5V,允许七十年的输入电流,动态范围。 低直流偏移电压和温度漂移允许在很宽的环境温度范围内精确测量低电平信号。 LOG104的额定温度范围为5°C至+ 75°C,工作温度范围为-40°C至+ 85°C。 特性 易于使用的完整核心功能 高精度:超过5年的0.01%FSO < li>宽输入动态范围: 7.5十年,100pA至3.5mA 低静态电流:1mA 宽电源范围:±4.5V至±18V 应用程序 日志,日志比率,反日志计算: 通信,分析,医疗,工业,测试,通用仪器 光电信号压缩放大器 模拟到数字(A /D)转换器前面的模拟信号压缩 注:受美国专利#6...

发表于 09-06 17:24 41次 阅读
LOG104 对数放大器

XTR110 精密电压电流转换器/发送器

XTR110是一款专为模拟信号传输而设计的精密电压 - 电流转换器。它接受0至5V或0至10V的输入,可连接4至20mA,0至20mA,5至25mA以及许多其他常用范围的输出。 精密片上金属膜电阻网络提供输入缩放和电流偏移。内部10V基准电压源可用于驱动外部电路。 XTR110采用16引脚塑料DIP,陶瓷DIP和SOL-16表面贴装封装。可提供商业和工业温度范围型号。 特性 4mA至20mA变送器 可选择的输入/输出范围: 0V至+ 5V,0V至+ 10V输入 0mA至20mA,5mA至25mA输出其他范围 0.005%MAX非线性,14位 精密+ 10V参考输出 单一供电操作 供电范围广:13.5V至40V 应用: 工业过程控制 压力/温度变送器 电流模式桥接激励 接地传感器电路 当前数据获取的参考资料 测试设备的可编程电流来源 发电厂/能源系统监测 ...

发表于 09-06 17:23 39次 阅读
XTR110 精密电压电流转换器/发送器

基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计

随着电子和传感技术的快速发展,温度的测量和控制在民用、工业以及航空航天技术等领域,等到了广泛应用。小....

发表于 09-06 16:44 218次 阅读
基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计

详细介绍热电阻和热电偶的相关性能,供选型参考

工业铂热电阻广泛用于测量—200—550℃范围内的温度。标准铂电阻温度计的准确度最高,可作为国际温标....

的头像 工控资料窝 发表于 09-03 11:17 717次 阅读
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浅析热电偶和热电阻测温仪的区别

热电偶使用在温度较高的环境,因它们在中,低温区时输出热电势很小,当电势小时,对抗干扰措施和二次表和要....

的头像 工控资料窝 发表于 08-21 11:20 494次 阅读
浅析热电偶和热电阻测温仪的区别

各种类型的热电偶温度如何计算

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路。

发表于 08-17 09:29 811次 阅读
各种类型的热电偶温度如何计算

k型热电偶探头原理 浅析k型热电偶

K型热电偶是一种温度传感器,K型热电偶通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。K型热电偶通常由....

发表于 08-17 09:20 581次 阅读
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热电偶型号怎么看 热电偶型号数字含义

热电偶是应用热电效应原理检测温度的常用工具。在常规仪表中,为解决热电偶的冷端补偿问题和线性度问题,须....

发表于 08-17 08:48 1228次 阅读
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什么是铂铑热电偶?铂铑热电偶有哪些类型?

铂铑热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长,测温上限高等优点。

发表于 08-17 08:36 140次 阅读
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热电偶型号的选择及命名方法 浅谈热电偶型号选择方法

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关....

发表于 08-17 08:22 248次 阅读
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离子熄火和热电偶的针有什么区别 浅谈热电偶与离子导电

热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成....

发表于 08-16 17:21 940次 阅读
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熄火针就是热电偶吗 熄火保护装置坏了怎么办

熄火保护的核心硬件是电磁阀,无论是离子感应断气,还是热电偶方式都是靠电磁阀这个功能部件来实现的。

发表于 08-16 16:28 1672次 阅读
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什么是热电偶熄火保护 热电偶熄火保护优缺点

感应探针的两端为不同的材质制作而成,通常尖端是镍铬合金,底下长长的是镍硅合金组成,当温差较大的时候就....

发表于 08-16 15:31 1254次 阅读
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热电偶熄火保护原理 详解热电偶熄火保护装置

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发表于 08-16 15:16 1330次 阅读
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热电偶补偿导线是如何接线 应该注意什么

在一定温度范围内(包括常温)具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线,用他们....

发表于 08-16 15:04 811次 阅读
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热电偶型号及测温范围 浅谈热电偶选型

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关....

发表于 08-16 11:45 666次 阅读
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双线热电偶是什么 双线热电偶工作原理

双线就是通过相关的网络设备和技术手段把网通和电信的线接到一个服务器上,当然也可以是其他的线。双线的好....

发表于 08-16 11:32 441次 阅读
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热电偶的热电效应是什么意思 浅谈热电偶下的热点效应

热电偶所产生的热电势由两部分组成:接触电势和温差电势。

发表于 08-16 11:08 231次 阅读
热电偶的热电效应是什么意思 浅谈热电偶下的热点效应

热电偶接线图 三根线怎么接

接线方法:热电偶是和配套的二次表使用的,热偶用延伸电缆,接到二次表上就行了。这个电压很小的,是mV级....

发表于 08-16 10:54 2199次 阅读
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热电偶是什么 热电偶的测温原理分析

热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成....

发表于 08-16 10:41 199次 阅读
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Micro-Hybrid高温气体传感器的原理是什么?有什么应用?

由于Micro-Hybrid的高温红外组件,所以气体检测模块是可以实现耐高温性能。热电堆探测器包含高....

发表于 08-14 17:50 205次 阅读
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数据采集记录仪如何准确测试温度?

使用热电偶测量温度最常见的测温方法,但是由于热电偶冷端温度不为0℃,直接测量往往会造成较大误差。ZL....

的头像 ZLG致远电子 发表于 08-02 11:03 1390次 阅读
数据采集记录仪如何准确测试温度?

热电偶测温度的原理、优势及难点

本文简单概述了热电偶,介绍了利用热电偶进行设计的过程中常见的挑战,并提出两种信号调理解决方案。

的头像 电机控制设计加油站 发表于 07-19 10:17 1450次 阅读
热电偶测温度的原理、优势及难点

PCB温度曲线系统的组成

因为一个装配的外边缘和角上比中心加热更快,较大热质量的元件比较小热质量的元件加热满,所以至少推荐使用....

的头像 EDA设计智汇馆 发表于 07-09 14:32 566次 阅读
PCB温度曲线系统的组成

热电偶和热电阻的区别和测温原理及现场安装和应用

热电偶使用在温度较高的环境,因它们在中,低温区时输出热电势很小,当电势小时,对抗干扰措施和二次表和要....

的头像 工控资料窝 发表于 07-06 11:37 781次 阅读
热电偶和热电阻的区别和测温原理及现场安装和应用

莱迪思半导体,为未来起居室环境提供superMHL与HDMI技术规格支持

莱迪思半导体公司扩展影音产品线,为未来起居室环境提供superMHL与HDMI技术规格支持。新款Si....

发表于 07-02 11:50 184次 阅读
莱迪思半导体,为未来起居室环境提供superMHL与HDMI技术规格支持

浅谈USART发送器的工作流程

PIC16F877A中集成了两种通讯模块,通用异步/同步收发器(USART)和主控同步串行端口(MS....

发表于 07-01 10:49 211次 阅读
浅谈USART发送器的工作流程

利用 LTC2492 制作热电偶仪表的技巧

热电偶可能是最常用的温度传感器。而且,虽然它们极其简单和坚固,但输出却非常小 —— 每摄氏度 (ºC....

的头像 EE techvideo 发表于 06-28 16:13 535次 观看
利用 LTC2492 制作热电偶仪表的技巧

全功能无线功率发送器 IC LTC4125 的展示

无线功率可在难以采用或不可能采用连接器供电的场合中使用。例子包括需要在严酷环境中运作或必需进行清洗或....

的头像 EE techvideo 发表于 06-28 06:11 589次 观看
全功能无线功率发送器 IC LTC4125 的展示