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基于传感器的精确微型操纵杆的设计

电子设计 2019-03-15 08:42 次阅读

便携式设备通常需要使用线性双轴位置传感器或操纵杆,随着便携式设备的激增,对这种传感能力的需求也在增加。设计人员的任务是满足关键性能要求,如灵敏度,准确度,低功耗和更平稳的操作,同时还降低成本,减小尺寸,并添加触觉反馈等功能。

本文将介绍在介绍为移动设备设计低成本,灵敏的操纵杆所需的部件和代码之前,操纵杆的功能如何。

操纵杆的功能

视频游戏中常用的操纵杆由以下部分组成:两个正交电位器,用于通过旋转轴的机构进行X和Y运动(图1)。这些工作良好且价格低廉,但相当大并且在中心位置周围有明显的睫毛。此外,电位器触点易受环境因素的影响,这可能会引入噪声并降低可靠性。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图1:Parallax的27800是一个很好的例子。操纵杆使用两个彼此成直角安装的旋转电位器。 (图像来源:Parallax)

PC笔记本电脑键盘中嵌入的无处不在的“指点杆”使用了力敏感或应变计电阻作为传感元件(图2)。这些电阻器放置在杆的四个侧面上。移动棒压缩一个或多个电阻器改变它们的值。它们非常小,可靠,并提供与位移成比例的触觉力反馈。向下按压杆会改变所有四个电阻器的值,从而可以测量Z轴位移。问题是这些指点杆不再以高容量制造。目前可用的是非常昂贵的,可能花费数十甚至数百美元。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图2:嵌入在PC中的典型“nub”指点杆笔记本键盘。这被发现作为鼠标或触摸板的替代品的普及。 (图片来源:维基百科)

使用磁铁检测运动

另一种操纵杆解决方案是来自ams的AS5013霍尔效应IC,它使用微小的移动磁铁来确定X-Y位置。 AS5013是一个完整的解决方案,包含五个传感器和一个处理引擎,与主机处理器的集成非常容易。它具有体积小(3.7 mm 2 ),精确,低功耗,可靠且易于实施的优点。它需要2.7伏至3.6伏电源,在空闲模式下功耗不到3微安。它将检测磁体在标称±1 mm范围内的运动。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图3:AS5013和轴向磁铁的典型布置(图像来源:ams)

磁铁在磁铁上的移动霍尔元件产生几何分布的响应,如钟形曲线(图4)。最大磁铁行程是围绕AS5013中心的2 mm半径圆。霍尔元件C1至C4放置在以包装中间为中心的圆上。正好位于中间的霍尔元件C5用于更好的线性响应,磁体位移大于±1.0 mm。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图4:霍尔元件的放置和磁场,磁铁位于每个霍尔元件的中心。 (图像来源:ams)

使用单个电源的简单应用只需要四根电线:两个用于电源,两个用于I 2 C通信。另外,可以添加第五个连接以便向主机CPU发送中断,并且可以添加第六个连接作为重置。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图5:AS5013与主机微控制器的框图和电气连接。所有六条线都显示连接,但只需要VDD,GND和两个I 2 C信号(SDA和SCL)。 ADDR引脚选择两个I 2 C地址之一。 (图片来源:ams)

为了简化AS5013的开发,ams提供了AS5013-QF_EK_AB评估套件(图6),可以轻松连接到ArduinoNXP Freedom板。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图6:AS5013-QF_EK_AB评估套件简化了AMS5013的开发,包含两个主要组件:AS5013霍尔传感器电路板和磁体组件(左下)。磁铁组件安装在电路板的背面。 (图像来源:ams)

IC安装在印刷电路板的正面,而磁铁组件安装在AMS5013 IC中心正下方的背面。该套件需要仔细焊接才能完成组装。非常重要的是磁体组件正确定位或读数会有偏移,这将在后面讨论。

套件中使用的安装方法只是一个建议。磁铁组件模块也可以用合适的安装硬件安装在IC的顶部。对于需要仅安装在一侧的组件的电路板,这可能更为可取。

磁性组件模块还有一个内部圆顶开关。按下杆,常开(N.O.)开关被激活,作为按钮点击。开关的焊盘位于背面,需要焊接到印刷电路板上。

在评估套件的原理图中,注意内部圆顶开关的按钮信号(标记为BUTn)(图7) )。按下操纵杆时,这将短接到地面。

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图7:在AS5013评估板原理图上,请注意按钮信号(BUTn)按下操纵杆时,内部圆顶开关会短路接地。 (图像来源:ams)

评估设置

为了评估ams操纵杆,它可以连接到NXP的FRDM-KL05Z板,它使用非常小且成本低32位ARM ® Cortex ® M0 +。只需要4根导线:3.3伏,接地,I 2 C SLK和I 2 C SDA。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图8:FRDM-KL05Z和AS5013评估套件仅使用4根电线进行连接。 (图片来源:Digi-Key

嵌入式代码是使用mbed开发系统(mbed.org)编写的。它是一个免费的基于Web的集成开发环境(IDE)。编程语言类似于Arduino草图,但实际上是带有库类的C ++。代码是开源的,整个项目可以在这里获得。

嵌入式代码非常简单,充当套件和主机PC之间的桥梁。 FRDM-KL05Z与AS5013之间的通信通过2线I 2 C进行。代码的主要部分在连续的while循环中运行(清单1)。每隔100 ms,读取AS5013的数据,然后通过虚拟USB UART COM设备以115200波特8N1打印。

#include“mbed.h”

#if defined(TARGET_KL05Z)

#else

#error TARGET NOT DEFINED

#endif

PinName const SDA = PTB4;

PinName const SCL = PTB3;

I2C i2c(SDA,SCL);//构造I2c对象

const int addr = 0x40 << 1;//AS5013的i2c地址

串行电脑(USBTX,USBRX);//可选,但需要设置更快的波特

char data [7];

int main(){

int8_t x,y;//x y要打印到终端的值

uint8_t statusF;//状态标志

pc.baud(115200);

init_AS5013();//重置并初始化AS5013

while(1){//无限循环

wait(0.1);//等待100毫秒

statusF = 0;

data [0] = 0x0f;

i2c.write(addr,data,1);//设置为读取地址0x0f

i2c.read(addr,data,3);//在寄存器0x0f,0x10,0x11读取数据

statusF = data [0];//获取状态字节

if(statusF&amp; 0x01){

x = data [1];//get x

y = data [2];//得到

printf(“%d%d”,x,y);//输出结果

printf(“\ n”);

}

< p> else {

pc.printf(“error 0x%x \ n”,statusF);//不应该到这里

}

}

}//结束

清单1:使用“mbed”IDE的main()源代码。这是在FRDM-KL05Z板上运行的代码。它由一个无限循环组成,它从I 2 C接口读取X和Y值。 (代码来源:mbed)

在主机PC端,您有许多选择。最简单的方法是使用终端程序,如Tera Term for Windows或MiniCom for Linux。终端输出列出了X和Y的值(图9)。 AS5013为X和Y提供8位有符号值,相对于Y = X = 0(校准后)的中心位置,从+128到-127。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图9:连续显示AS5013 X和Y 8位值的Tera Term输出。 (图像来源:Digi-Key)

PC图形显示

Python 3.6编写的程序提供了很好的数据可视化。代码可以在GitHub上获得。

这个程序是用Windows 7编写和测试的,但相同的代码将在Linux或Mac上运行。 Python可以从python.org下载。

图10显示了“示波器”显示中X和Y数据的输出。 X显示在蓝色迹线中,Y显示为红色。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图10:显示X(蓝色)和Y(红色)操纵杆移动。操纵杆左右上下移动。 (图像来源:Digi-Key)

第二个选项与棒的移动同步地在屏幕周围移动一个小圆圈(图11)。屏幕中心的红色圆圈对应于默认的杆位置,其中X和Y均为零。未触摸时,操纵杆返回此位置。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图11:红色圆圈(代表操纵杆)在中间位置或中心位置的位置。 (图像来源:Digi-Key)

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图12:当棒被推到鞋面时红圈在左上象限中的位置剩下。 (图片来源:Digi-Key)

偏移效应和校准

如前所述,磁性组件模块的正确定位非常重要,因为它直接位于AS5013的上方(或下方)。不这样做会产生偏移。在这种情况下,中心位置X和Y值将不为零。为了克服这个问题,计算每个轴的偏移并将其添加到最终结果中。图13和图14显示了校准前偏移的影响。

基于传感器的精确微型操纵杆的设计

图13:带偏移的X-Y值。请注意,零位置低于中心线。 (图像来源:Digi-Key)

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图14:由于偏移而偏离中心的操纵杆位置。 (图片来源:Digi-Key)

校准非常简单。当程序首次启动时,取几个读数的X和Y值,并将棒放在中心位置,取平均值并加上或减去一个偏移量,使结果为零。

缩放

磁铁与AS5013之间的距离因设计而异,影响了获得+/- 127满量程读数的能力。例如,电路板厚度会影响灵敏度。幸运的是,这可以通过AS5013的寄存器0x2D中设置的“缩放因子”来控制。如果磁铁距离太近,则应将其从默认值100%降低。相反,如果磁铁太远,应该增加。通过改变比例因子也可以调节运动灵敏度。

低功耗模式

AS5013可以进入超低功耗模式,可以被唤醒通过将杆移动到用户可配置的阈值。唤醒后,它可以向主机MCU产生中断,然后继续正常操作。

高级传感器数据

总共有五个霍尔传感器。可以从每个传感器读取原始数据并将其用于自定义配置。一个有趣的应用是感应磁铁在Z方向上移动,模仿按钮。随着磁铁靠近AS5013,中心霍尔元件值增加。这可以与固定阈值进行比较以确定推动状态。其余四个霍尔传感器也会受到较小的影响。然而,在外部寄生磁场的情况下,这四个传感器可用于改善检测。在ams的应用笔记AN5013-20中有一个很好的例子。

然而,当使用磁性组件模块时,圆顶开关是一种更简单,更强大的按钮按压解决方案。

结论

AS5013和磁性装配模块是小而精确的操纵杆界面的理想选择。它非常敏感,可以对很小的动作做出反应。在许多情况下,它是大型电位计或昂贵的应变计操纵杆的理想替代品。评估套件提供了一个简单的开发平台。

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前氧传感器发生故障时, ECU就不能得到排气管中氧浓度的信息,因而不能对混合气的浓度进行反馈控制,这....
的头像 发烧友学院 发表于 03-18 15:42 125次 阅读
前氧传感器坏了的症状

物联网和传感器正在改变运营建筑的6种方式

物联网的扩展速度令人难以置信。据Gartner称,商业建筑中安装的物联网传感器将从2015年的3.7....
发表于 03-18 14:55 103次 阅读
物联网和传感器正在改变运营建筑的6种方式

光纤光栅传感器的基本原理及实际应用

光纤光栅是利用光纤中的光敏性制成的。所谓光纤中的光敏性是指激光通过掺杂光纤时,光纤的折射率将随光强的....
发表于 03-18 13:34 63次 阅读
光纤光栅传感器的基本原理及实际应用

车联网大数据:发展、支撑与应用

综述内容如图2 。在大数据支持部分,首先介绍了大数据的获取,分别包括车内与车外的数据来源。车内数据源....
的头像 智车科技 发表于 03-18 11:33 665次 阅读
车联网大数据:发展、支撑与应用

MPU9250陀螺仪QFN封装的复合芯片中文说明书免费下载

MPU9250是一个 QFN封装的复合芯片( MCM),它由 2 部分组成。一组是 3 轴加速度还有....
发表于 03-18 08:00 28次 阅读
MPU9250陀螺仪QFN封装的复合芯片中文说明书免费下载

ADUC7032-8L 适用于汽车系统的集成式精密电池传感器

和特点 电源直接由12 V电池供电功耗- 正常模式:10 mA (10 MHz)- 低功耗监控器模式:175 µA 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型ADC 第三个独立ADC用于温度检测 可编程ADC吞吐量:1 Hz至8 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入ADC输入范围:−200 mV至+300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 存储器96 kB Flash/EE 存储器,6 kB SRAM10k-周期Flash/EE耐久性,20年Flash/EE保留期限通过JTAG和LIN在线下载64 × 16-位结果FIFO用于电流和电压ADC 封装和温度范围48引脚, 7 mm × 7 mm LQFP额定工作温度范围:−40°C至+105°C 16位/32位RISC架构ARM7TDMI内核 20.48 MHz PLL ,内置可编程分频器 PLL 输入源片内精密振荡器片内低功耗振荡器外部(32.768 kHz)时钟晶体 JTAG端口支持代码下载和调试 利用硬件同步通过UART兼容LIN 1.3和2.0(从机) 灵活的唤醒I/O引脚,主/从SPI串行I/O 9引脚GPIO端口,2个通用定时器 唤醒和看门狗定时器 电源监控器,片内上...
发表于 02-22 14:53 0次 阅读
ADUC7032-8L 适用于汽车系统的集成式精密电池传感器

ADUC7039 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度ADC 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型 ADC 可编程ADC吞吐量:10 Hz至1 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益ADC输入范围:−200 mV至+300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器ARM7TDMI-S内核、16/32位RISC架构20.48 MHz PLL片内精密振荡器 JTAG端口支持代码下载和调试 存储器64 kB Flash/EE存储器选项,4 kB SRAMFlash/EE耐久性:10,000个周期,数据保持时间:20年通过JTAG和LIN在线下载 片内外设LIN 2.1兼容从机SPIGPIO端口1 × 通用定时器唤醒和看门狗定时器片内上电复位 欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 ADuC7039是一款适用于在12V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案, 集成了所有在各种工作条件下对12 V电池参数(如电池电流、电压和温度)进行精确智能监控、处理和诊断等必需的功能。应用       汽车系统电池检测/管理 方框图...
发表于 02-22 14:52 0次 阅读
ADUC7039 车用集成精密电池传感器

ADUC7033 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度ADC 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型ADC 可编程ADC吞吐量:1 Hz至8 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道 - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 电压通道 - 缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器 - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 欲了解更多特性,请参考数据手册。 产品详情 ADuC7033是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案,集成了所有在各种工作条件下对12 V电池参数(如电池电流、电压和温度)进行精确智能监控、处理和诊断等必需的功能。可直接从12V电池供电,从而最大程度减少了外部系统组件。片内低压差调节器向两个集成16位Σ-Δ型ADC供电。这些ADC精确测量电池电流、电压及温度以采集汽车电池的运行和充电状态参数。片内还集成了一个基于Flash/EE存储器的ARM7™微控制器(MCU),用来预处理获得的电池变量,并对ADuC7033通过片内集成的局域互连网络(LIN)接口与主电子控制单元(ECU)的通信进行管理。MCU和ADC子系统都可以单独配置采用正常工作模式或更灵活的省电工作模式。应用 - 汽车系统电池检测/管理 方框图...
发表于 02-22 14:52 0次 阅读
ADUC7033 车用集成精密电池传感器

ADUC7036 车用集成精密电池传感器

和特点 HIGH PRECISION ADCS 双通道、同步采样、16位Σ-Δ型ADC 可编程ADC吞吐量:1 Hz至8 kHz 片内5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益:1至512ADC输入范围:-200 mV 至 +300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案MICROCONTROLLER 16位/32位RISC架构ARM7TDMI®内核 具有可编程分频器的20.48 MHz锁相环 PLL输入源片内精密振荡器片内低功耗振荡器外部(32.768 kHz)时钟晶体 JTAG端口支持代码下载和调试 MEMORY 96 kB Flash/EE存储器,6 kB SRAM 96 kB Flash/EE存储器,6 kB SRAM 通过JTAG和LIN在线下载ON-CHIP PERIPHERALS 利用硬件同步通过UART兼容SAEJ2602/LIN 1.3/LIN 2.0(从机) 灵活的唤醒I/O引脚,主/从SPI®串行I/O 9引脚GPIO端口,3个通用定时器 唤醒和看门狗定时器 电源监控器,片内上电复位 POWER 12V电池电源直接供电 功耗正常模式: 10 mA (10 MHz)低功耗监控器模式 PACKAGE...
发表于 02-22 14:51 0次 阅读
ADUC7036 车用集成精密电池传感器

AD7294-2 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

和特点 12位SAR ADC,转换时间为3 μs4个非专用模拟输入差分/单端VREF、2 × VREF 输入范围 2个高端电流检测输入工作电压范围:5 V至59.4 V最大增益误差:0.75%输入范围:±200 mV 2个外部二极管温度传感器输入测量范围:−55℃ to +150℃精度:±2℃串联电阻抵消 1个内部温度传感器: 精度: 内置监控功能每通道均配有最小/最大值记录器可编程报警阈值可编程迟滞 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7294-2是一种单芯片解决方案,集电流、电压和温度监控和控制所需的全部通用功能于一体。该器件包括用于分流电阻器电流监控的低压(±200 mV)模拟输入检测放大器、温度检测输入和四个非专用型模拟输入通道,这些通道以多路复用方式接入一个转换时间为3 μs的SAR型模数转换器(ADC)。数模转换器(DAC)和ADC均通过高精度内部基准电压驱动。四个12位DAC为电压控制提供所需输出。AD7294-2同时还包括用于警报功能的限值寄存器。该器件的设计符合高压规范: 电流检测输入59.4 V;以及高达15 V DAC的输出电压。AD7294-2是一种高度集成的解决方案,包括对蜂窝基站应用中的功率放大器进行精确控制所需要的全部功能。在这类应...
发表于 02-22 12:45 0次 阅读
AD7294-2 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

AD7294 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

和特点 12位SAR ADC,转换时间为3 μs 4路非专用模拟输入 - (欲了解更多信息,请参考数据手册) 2路高端电流检测输入工作电压范围:5 V至59.4 V - (欲了解更多信息,请参考数据手册) 2个外部二极管温度传感器输入测量范围:−55°C至+150°C(欲了解更多信息,请参考数据手册) 1个内部温度传感器精确度:±2°C 内置监控功能每通道均配有最小/最大值记录器(欲了解更多信息,请参考数据手册) 四个12位单调15 V DAC 范围:5 V,0 V至10 V 偏置 - (欲了解更多信息,请参考数据手册) 2.5 V内部基准电压源 双线快速模式I2C接口 温度范围: −40°C至+105°C 封装类型: 64引脚TQFP或56引脚LFCSP 产品详情 AD7294是一款单芯片解决方案,集电流、电压和温度监控和控制所需的全部通用功能于一体。该器件包括用于分流电阻电流监控的低压(±200 mV)模拟输入检测放大器、温度检测输入和四个非专用型模拟输入通道,这些通道以多路复用方式接入一个转换时间为3µs的SAR模数转换器(ADC)。数模转换器(DAC)和ADC均通过高精度内部参考电压驱动。四个12位DAC为电压控制提供所需输出。AD7294同时还包括用于警报功能的...
发表于 02-22 12:45 0次 阅读
AD7294 集成多通道ADC、DAC、温度传感器和电流检测功能的12位监控和控制系统

AD7293 集成ADC、DAC、温度和电流传感器的12位功率放大器电流控制器

和特点 4个闭环功率放大器(PA)漏极电流控制器 内置PA保护、时序和报警功能 与耗尽型和增强型功率放大器兼容 高度集成 4个非专用12位模数转换器(ADC)输入积分非线性(INL):±0.5 LSB 8个12位电压数模转换器(DAC)建立时间:1.3 μs(最大值) 4个高端电流检测放大器,增益误差:±0.1% 2个外部温度传感器输入,精度:±1.1°C 内部温度传感器,精度:±1.25°C 2.5 V片内基准电压源 灵活的监控和控制范围 ADC输入范围:0 V至1.25 V、0 V至2.5 V和0 V至5 V 双极性DAC范围:0 V至+5 V、-4 V至+1 V和-5 V至0 V 双极性DAC复位和相对于VCLAMPx的箝位电压 单极性DAC范围:0 V至5 V、2.5 V至7.5 V和5 V至10 V 电流检测增益:6.25、12.5、25、50、100等 可调闭环设定点斜坡时间 高端电压电流检测 4个电流检测输入4 V至AVSS + 60 V,±200 mV输入范围 小型封装和灵活接口串行端口接口(SPI),VDRIVE支持1.8 V、3 V和5 V接口56引脚LFCSP 温度范围:-40°C至+125°C 产品详情 AD7293是一款PA漏极电流控制器,集电流、电压和温度监控与控制通用功能于一体,采用SPI兼容型接口,集成在单...
发表于 02-22 12:43 0次 阅读
AD7293 集成ADC、DAC、温度和电流传感器的12位功率放大器电流控制器

AD7147A CapTouch®单电极电容式传感器专用可编程控制器

和特点 可编程电容数字转换器(CDC) - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器映射与AD714x兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)接口(AD7147A) I2C兼容型串行接口(AD7147A-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 25引脚、2.3 mm × 2.1 mm WLCSP封装 从触摸到响应的延迟时间极短产品详情 AD7147A CapTouch™控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147A是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行较少的软件,可能需要两层PCB。AD7147A设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源屏蔽输入,以尽可能降低传感器中的噪声影响。AD7147A配有片内校准逻辑,用以补偿周围环境发生的变化。只要传感...
发表于 02-22 12:40 0次 阅读
AD7147A CapTouch®单电极电容式传感器专用可编程控制器

AD7143 电容式触摸传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容-数字转换器25 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF8个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件 自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应式阈值和灵敏度水平 用片内RAM存储校准数据 I2C® 兼容型串行接口 串行接口专用独立VDRIVE电平 主机控制器中断输出 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP-VQ封装 2.6 V至3.6 V的工作电压 低工作电流全功耗模式:不足1 mA低功耗模式:50 µA产品详情 AD7143是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7143可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条和滚轮等功能。 CDC有8个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ)电容-数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行软件。AD7143配有片内校准逻辑,用以处理周围环境发生的变化。传...
发表于 02-22 12:39 0次 阅读
AD7143 电容式触摸传感器专用可编程控制器

AD7142 电容式触摸传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容数字转换器36 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF14个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平用片内RAM存储校准数据SPI®兼容型串行接口(AD7142) I2C®兼容型串行接口(AD7142-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平中断输出和GPIO 32-引脚、5 mm x 5 mm LFCSP_VQ封装 电源电压:2.6 V至3.6 V低工作电流全功率模式:小于1 mA低功耗模式:50 µA 产品详情 AD7142和AD7142-1是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7142和AD7142-1可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条或滚轮等功能。该CDC有14个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型电容数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主处理器上运行较少的软件。 A...
发表于 02-22 12:39 44次 阅读
AD7142 电容式触摸传感器专用可编程控制器

AD7147 CapTouch™单电极电容式传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容-数字转换器(CDC)fF分辨率 13路电容传感器输入 9ms的更新速率(所有13路传感器输入) 无需外部RC元件 自动转换定序器 /li> 片内自动校准逻辑 自动补偿环境变化 自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器图可与AD7142兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)串行接口(AD7147) I2C兼容型串行接口(AD7147-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 中断输出和通用输入/输出(GPIO) 24引脚、4 mm x 4 mm LFCSP封装 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7147 CapTouch™控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ) 转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器只要求在主机处理器上运行较少的软件。AD7147设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源...
发表于 02-22 12:36 27次 阅读
AD7147 CapTouch™单电极电容式传感器专用可编程控制器

AD22057 单电源传感器接口放大器

和特点 增益:×20,可变范围:×1至×160 输入共模范围:地电压以下至6× (VS - 1 V) 输出范围:20 mV至(VS - 0.2) V 提供单极/双极/三极低通滤波 精确的中量程失调能力 400 kΩ差分输入电阻 将1kΩ负载驱动至+4 V (VS = +5 V) 电源电压:+3.0 V至+36 V 内置瞬变尖峰保护功能和RFI滤波器 峰值输入电压(40 ms):60 V 反相电压保护:-34 V 工作温度范围:-40°C至+125°C 产品详情 AD22057是一款单电源差动放大器,用于放大和低通滤波具有大共模电压来源提供的小差分电压。电源电压范围为+3 V至+36 V。采用+5 V电源时,输入共模范围从地电压以下至24 V,且此共模电压的抑制性能出色。这一范围通过在输入处使用特殊电阻性衰减器来实现,该衰减器经过激光调整可达到非常高的差分平衡。这款器件具有低初始失调电压和失调电压漂移特性,增益和失调电压也能够长期保持稳定。此外还提供低通滤波和增益调整选项。利用精确的中量程失调特性,可放大双极性信号。 方框图...
发表于 02-22 12:29 0次 阅读
AD22057 单电源传感器接口放大器

REF02 +5 V精密基准电压源/温度传感器

和特点 高输出精度:5.0 V、±0.3% (最大值) 可调输出:± 3%(最小值) 出色的温度稳定性: 8.5 ppm/°C(最大值) 低噪声:15 µV峰峰值(典型值) 高电源电压范围: 最高36 V(最大值) 低电源电流:1.4 mA(最大值) 高负载驱动能力: 10 mA(最大值) 温度输出功能产品详情 REF0x系列精密基准电压源提供稳定的10.0 V、5.0 V或2.5 V输出,电源电压、环境温度或负载条件的变化对输出电压的影响极小。该器件采用8引脚SOIC、PDIP、CERDIP和TO-99封装,以及20引脚LCC封装(仅883),使得标准和高应力应用都可采用本器件。利用外部缓冲和简单的电阻网络,可将TEMP引脚用于温度检测和估算。器件还提供TRIM引脚,用于精密调整输出电压。REF0x系列基准电压源具有小尺寸、宽电源电压范围,应用广泛,非常适合通用型和空间受限的应用。新设计应当使用ADR0x系列基准电压源,能够在更宽的工作温度范围内提供更高的精度和温度稳定性,并且保持与REF0x系列引脚完全兼容。该数据手册仅适用于商用级产品。若需军用级(883)数据手册,请联系销售部门或访问analog.com。应用精密数据系统高分辨率转换器工业过程控制系统精密仪器军用和...
发表于 02-22 12:26 9次 阅读
REF02 +5 V精密基准电压源/温度传感器

AD7292 集成ADC、DAC、温度传感器和GPIO的10位监控和控制系统

和特点 10位SAR ADC-- 8个多路复用模拟输入通道-- 单端工作模式-- 差分工作模式-- 5 V模拟输入范围-- VREF、2VREF或4VREF输入范围 4个单调性、10位、5 V DAC-- 2µs建立时间-- 上电复位至0 V -- 10 mA吸电流和源电流能力 内部温度传感器 -- 精度:±1°C 12个通用数字I/O引脚 1.25 V内部基准电压源 内置监控功能-- 每通道最小值和最大值寄存器-- 可编程报警阈值-- 可编程迟滞 欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 AD7292是一款单芯片解决方案,集外部器件的通用模拟信号监控和控制所需的全部功能于一体。AD7292具有一个8通道10位SAR DAC、四个10位DAC、一个精度为±1°C的内部温度传感器,以及12个GPIO,可协助系统监控和控制。其中,10位、高速、低功耗逐次逼近寄存器(SAR) ADC专为监控多种单端输入信号而设计。同时支持差分操作,可通过配置VIN0和VIN1作为差分对工作。AD7292提供寄存器可编程ADC序列器,可选择用于转换的可编程通道序列。四个10位数模转换器(DAC)提供0 V至5 V的输出;一个内部高精度1.25 V基准电压源为ADC和DAC提供独立缓冲的基准电压源。它内置高精度带隙温度传...
发表于 02-22 12:25 0次 阅读
AD7292 集成ADC、DAC、温度传感器和GPIO的10位监控和控制系统

ADUCM331WFS 适用于汽车系统的集成式精密电池传感器

和特点 高精度 ADC 双通道同步采样 IADC 20 位 Σ-Δ(最大限度地减少范围切换) VADC/TADC 20 位 Σ-Δ 可从 4 Hz 实现可编程的 ADC 转换率 片内 ±5 ppm/°C 基准电压源 电流通道 全差分缓冲输入 可编程增益(4 至 512) ADC 绝对输入范围:−200 mV 至 +300 mV 具有电流累加器功能的数字比较器 电压通道 适用于 12 V 电池输入的缓冲型片内衰减器 温度通道 外部和片内温度传感器选项 微控制器 Arm® Cortex-M3 32 位处理器 精度为 1% 的 16.384 MHz 精密振荡器 支持代码下载和调试的 SWD 端口 适用于汽车的集成 LIN 收发器 与 LIN 2.2 兼容的从属器件,100 kB 快速下载选项 与 SAE J-2602 兼容的从属器件 低 EME 高 EMI 存储器 128 kB 闪存/EE 存储器,ECC 10 kB SRAM,ECC 4 kB 数据闪存/EE 存储器,ECC 10,000 次循环闪存/EE 耐久性 20 年闪存/EE 保留 通过 SWD 和 LIN 实现电路内下载 片内外设 SPI GPIO 端口 通用定时器 唤醒定时器 监控定时器 片内上电复位 电源 直接使用 12 V 电池电源工作 典型功耗 8 mA (16 MHz) 低功耗监控模式 封装和温度范围 6 mm × 6 mm 32...
发表于 02-22 12:16 0次 阅读
ADUCM331WFS 适用于汽车系统的集成式精密电池传感器

ADUCM330 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度模数转换器(ADC) 双通道、同步采样I-ADC 20位Σ-Δ(最大程度地减少范围切换)V/T ADC 20位Σ-Δ 可编程ADC转换速率,1 Hz至8 kHz 片内±5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益(4至512)ADC绝对输入范围: -200 mV至+300 mV 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器 ARM Cortex-M3 32位处理器16.384 MHz精密振荡器,精度为1% 串行线下载(SWD)端口支持代码下载和调试 通过汽车应用认证,集成了局域互连网络(LIN)收发器LIN 2.2兼容从机,100k快速下载选项SAE J-2602兼容从机 低电磁辐射(EME) 较高的抗电磁干扰(EMI)能力 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM330是一款完全集成的8 kSPS、数据采集系统,它集成了双通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex™-M3处理器和闪存ADuCM330具有96 kB程序闪存和4 kB数据闪存。 ADuCM330是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案。 ADuCM330集成了所有在各种工作条件下对12 V电池参数(如电池电流、电压和温...
发表于 02-22 12:15 0次 阅读
ADUCM330 车用集成精密电池传感器

ADUCM331 车用集成精密电池传感器

和特点 高精度模数转换器(ADC) 双通道、同步采样I-ADC 20位Σ-Δ(最大程度地减少范围切换) V/T ADC 20位Σ-Δ 可编程ADC转换速率,1 Hz至8 kHz 片内±5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益(4至512)ADC绝对输入范围: -200 mV至+300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道l 缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器ARM Cortex-M3 32位处理器16 MHz精密振荡器,精度为1%串行线调试(SWD)端口支持代码下载和调试 通过汽车应用认证,集成了局域互连网络(LIN)收发器LIN 2.2兼容从机,100k快速下载选项SAE J-2602兼容从机低电磁辐射(EME) 较高的抗电磁干扰(EMI)能力 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM331是一款完全集成的8 kSPS、数据采集系统,它集成了双通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex™-M3处理器和闪存。 ADuCM331具有128 kB程序闪存和4 kB数据闪存。 ADuCM331是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案。 ADuCM331集成了所有在各种工作条件下对12...
发表于 02-22 12:15 0次 阅读
ADUCM331 车用集成精密电池传感器

LTC2997 远程 / 内部温度传感器

和特点 可将远程传感器或内部二极管温度转换为模拟电压±1°C 远程温度准确度±1.5°C 内部温度准确度内置串联电阻抵消2.5V 至 5.5V 电源电压 1.8V 基准电压输出 3.5ms VPTAT 更新时间4mV/Kelvin 输出增益 170μA 静态电流采用 6 引脚 2mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2997 是一款高准确度模拟输出温度传感器。该器件可将一个外部传感器的温度或其自身的温度转换为一个模拟电压输出。一种内置算法能够消除 LTC2997 与传感器二极管之间的串联电阻所引起的误差。LTC2997 可利用低成本二极管连接的 NPN 或 PNP 晶体管、或者利用微处理器或 FPGA 上的集成型温度晶体管来提供准确的测量结果。将引脚 D+ 连接至 VCC 便可把 LTC2997 配置为一个内部温度传感器。LTC2997 提供了一个附加的 1.8V 基准电压输出,该输出既可用作一个 ADC 基准输入,也可用于产生与 VPTAT 输出进行比较的温度门限电压。LTC2997 提供了一款适合于准确温度测量的精准和通用型微功率解决方案。Applications温度测量远程温度测量环境监视系统热控制台式电脑和笔记本电脑网络服务器 方框图...
发表于 02-22 12:13 35次 阅读
LTC2997 远程 / 内部温度传感器

ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

和特点 频域三轴振动传感器 平坦的频率响应:最高至5 kHz 数字加速度数据,± 18 g测量范围数字范围设置:0 g至1 g/5 g/10 g/20 g 实时采样模式:20.48 kSPS(单轴) 捕获采样模式:20.48 kSPS(三轴)触发器模式:SPI、计时器、外部可编程抽取滤波器,11种速率设置选定的滤波器设置支持多记录捕获手动捕获模式支持时域数据采集 针对所有三轴(x, y, z)的512点实数值FFT 3种窗口选项:矩形、Hanning、平顶 可编程FFT均值功能:最多255个均值 存储系统:所有三轴(x, y, z)上14个FFT记录产品详情 ADIS16228 iSensor® 是一款完整的振动检测系统,集三轴加速度检测与先进的时域和频域信号处理于一体。时域信号处理包括可编程抽取滤波器和可选的窗函数。频域处理包括针对各轴的512点、实数值FFT和FFT均值功能,后一功能可降低噪底变化,从而提高分辨率。通过14记录FFT存储系统,用户可以追踪随时间发生的变化,并利用多个抽取滤波器设置捕获FFT。20.48 kSPS采样速率和5 kHz平坦频段提供的频率响应适合许多机械健康状况检测应用。铝芯可实现与MEMS加速度传感器的出色机械耦合。在所有操作中,内部时钟驱动数据采样和信号处理系统...
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ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

LM334S 恒定电流源和温度传感器

和特点 1µA 至 10mA 工作电流范围0.02%/V 电压调整率0.8V 至 40V 工作电压可用作线性温度传感器不吸收反向电流可提供标准晶体管封装 产品详情 LM134 是一款三端电流源,专为在 1μA 至 10mA 的电流水平 (其由一个外部电阻器设定) 范围内工作而设计。该器件可作为一个真正的二端电流源,无需额外的电源连接或输入信号。电压调整率通常为 0.02%/V,而且终端到终端电压可在 800mV 至 40V 的范围内变化。由于工作电流与绝对温度 (单位:°K) 成正比,因此该器件作为温度传感器也将得到广泛的应用。工作电流的温度相关性在室温条件下为 0.336%/°C。例如,一个工作在 298μA 电流下的器件将具有 1μA/°C 的温度系数。温度相关性是极其准确和可重复的。作为温度传感器规格在 100μA 至 1mA 范围内的器件是 LM134-3、LM234-3 以及 LM134-6、LM234-6,其中的短划线数分别表示 ±3°C 和 ±6°C 的准确度。如果需要零温度系数电流源,则可通过增设一个二极管和一个电阻器容易地实现。应用 电流模式温度感测 用于并联基准的恒定电流源 冷结点补偿 用于双极性差分级的恒定增益偏置 微功率偏置网络 用于光电导管的缓冲器 电流限制器 方框图...
发表于 02-22 12:02 20次 阅读
LM334S 恒定电流源和温度传感器