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    RX23E-A MCU實(shí)現(xiàn)傳感器設(shè)備通用化的實(shí)例

    發(fā)布時(shí)間:2023-02-23 來源:瑞薩電子 責(zé)任編輯:wenwei

    【導(dǎo)讀】我們經(jīng)常聽到“通用化設(shè)計(jì)”的要求。通用化設(shè)計(jì)不僅可以降低元件的成本,還可以壓縮未來的維護(hù)工時(shí)。特別是RX23E-A作為主要目標(biāo)的工業(yè)傳感器設(shè)備,具有產(chǎn)品生命周期長、規(guī)格多樣的特點(diǎn),因此可以說通用化的好處是很大的。


    通用化大致分為兩個(gè)方向。一種是同類產(chǎn)品之間的通用化。例如,高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品的通用化。另一種通用化是不同類別產(chǎn)品之間的通用化。例如,壓力計(jì)和溫度計(jì)的通用化。本期將通過具體示例為大家介紹RX23E-A是如何幫助前者即同類產(chǎn)品之間實(shí)現(xiàn)通用化的。


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    RX23E-A產(chǎn)品陣容包括RX23E-A/2units(配備了2臺(tái)ΔΣADC)和RX23E-A/1unit(配備了1臺(tái)ΔΣADC)。下面介紹區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit實(shí)現(xiàn)通用化設(shè)計(jì)的示例。需要注意的是,本次介紹的示例中包含作者的一些設(shè)想。


    示例1:荷載測(cè)量


    第一個(gè)示例是重量、力和扭矩等荷載測(cè)量的例子。在荷載測(cè)量應(yīng)用中,事實(shí)上有許多不同的版本。最簡單的版本是配備有一個(gè)負(fù)載傳感器和一個(gè)ΔΣADC的版本,如下左圖所示。然而,根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)、精度/準(zhǔn)確度和測(cè)量周期的不同,某些版本可能具有多個(gè)負(fù)載傳感器和多個(gè)ΔΣADC,如下右圖所示。比如高端版本的稱重儀,在稱重臺(tái)的四個(gè)角放置應(yīng)變傳感器,似乎可以提高精度。區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units,可實(shí)現(xiàn)這些不同版本的通用化。


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    示例2:壓力控制


    第二個(gè)示例是壓力控制應(yīng)用中的例子。用于控制壓力的機(jī)制如下所示。


    ●   當(dāng)供應(yīng)閥打開而排氣閥關(guān)閉時(shí),供壓被提供給輸出側(cè),從而使輸出壓力上升。

    ●   當(dāng)供應(yīng)閥關(guān)閉而排氣閥打開時(shí),使輸出壓力減小。

    ●   重復(fù)上述兩個(gè)動(dòng)作,可控制壓力恒定。


    常規(guī)版本的控制系統(tǒng)只配備了一個(gè)壓力傳感器來測(cè)量輸出壓力,如左圖所示。而高端版本的控制系統(tǒng)則如右圖所示,分別配備了一個(gè)用于測(cè)量輸出壓力的壓力傳感器和一個(gè)用于測(cè)量供壓的壓力傳感器。在左圖的情況下,當(dāng)供壓發(fā)生變化時(shí),輸出壓力變化幅度較大和調(diào)整時(shí)間變長可能成為一個(gè)大問題。另一方面,在右圖的情況下,通過測(cè)量供壓應(yīng)該可以解決這些問題。因此,區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可實(shí)現(xiàn)常規(guī)版本和高端版本的通用化。


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    示例3:溫度測(cè)量


    第三個(gè)示例是利用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量的例子。


    使用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),除了熱電偶本身的測(cè)量外,還需要測(cè)量參比端(RJC:Reference Junction Compensation)的溫度。PT100通常用于測(cè)量參比端。與上述示例相比,溫度是一個(gè)變化較慢的信號(hào),因此許多版本采用MUX在熱電偶和參比端PT100之間進(jìn)行切換測(cè)量,如左圖所示。但是,某些版本也會(huì)同時(shí)進(jìn)行熱電偶測(cè)量和參比端測(cè)量。在這種情況下,可以使用便宜的數(shù)字溫度傳感器來測(cè)量參比端。這意味著測(cè)量參比端的方法因版本而異。從通用化的角度來看,這是我們要避免的。


    以此為出發(fā)點(diǎn),RX23E-A/2units允許同時(shí)測(cè)量熱電偶和參比端PT100,如右圖所示。因此,區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可消除對(duì)數(shù)字溫度傳感器的需求,并實(shí)現(xiàn)元件的通用化。


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    以上介紹了3個(gè)示例。最后補(bǔ)充一點(diǎn),RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit是針腳兼容的,并且具有通用的開發(fā)工具。本期介紹的是基于硬件角度的通用化,當(dāng)然固件通用化也是可以的。



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