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回顾2015:TI感测技术产品创新不断

2018-08-22 10:33 来源: 编辑:鹃子

【电源网 现场报道】

无论是工业4.0、物联网,还是电动汽车,在电子行业的快速发展的趋势下,需要越来越多的新技术,在感测技术方面,TI做出了许多优异的创新。回顾2015,TI发布了适应于多种领域的多项功能的感测新技术及新产品。2015年12月29日,来自德州仪器半导体事业部中国区模拟业务拓展经理朱文斌详细介绍了2015年TI在感测方面发布过的产品与技术。

TI感测技术产品

德州仪器半导体事业部中国区模拟业务拓展经理朱文斌

TI感测技术发展

TI在感测技术的创新已有50年的历史,拥有多项业界首创。其中包括第一颗温度传感器IC(目前市面在销售的TI温度传感器IC已多达130多种)、单片红外(IR)微机电系统(MEMS)温度传感器、气体/花絮传感器模拟前端(AFE)、电感至数字转换器、用于光照测量的近红外MEMS DPL®芯片、抗噪电容式感测芯片等。

由于传感产品相对比较复杂,在使用中与复杂的系统设计与结构设计息息相关,为方便设计与使用,TI提供超过50款的感测参考设计,包括前端PCB设计和线圈设计等,以加速设计和模拟进程。

目前,TI的传感器产品按功能划分主要包括:温度传感器、电流/功率传感器、测量材料传感器、光照传感器、压力传感器、气体/液体传感器、湿度传感器、生物感测传感器、位置传感器、接近传感器和水平传感器。


2015感测技术创新产品

2015年,TI发布多款传感器芯片,又以6颗芯片为代表,再次创新传感测技术。

>>电感感测LDC1614

LDC1614电感感测IC系列产品重新定义了TI独树一帜的电感感测解决方案。LDC1614是整个家族里最新的一款产品,其精度高达28位分辨率,设备可检测到亚微米级别的变化。LDC1614支持差分和比率测量,使设计人员能够轻松地补偿环境和老化情况,比如温度、湿度和机械漂移。并通过支持1kHz至10MHz之间的频率范围,将多达4条通道集成在单个IC上,可以将传感器分布设计在整个系统内。此频率范围也能够实现使用极小的PCB线圈,将电子元件集中在更少的印刷电路板 (PCB) 上,降低感测解决方案的总体成本和尺寸。这样可在多种终端设备中帮助实现高精度线性或旋转感测以及金属检测,其中包括大型家用电器、打印机、摄像头和汽车信息娱乐控制台等。

目前,除了LDC1614系列产品的芯片外,TI还提供了一系列的参考设计。例如,评估板和PCB线圈的参考设计以及16键金属按键的参考设计。按键不仅仅限于家电类,很多工业类应用也有这样的接口要求。目前工厂内很多人机界面依然采用机械凹凸型,它的缺点是容易损坏、易进灰尘。使用全金属键盘替代,可靠性则会大幅提高、延长使用寿命、提高抗干扰能力。


>>DRV421:磁感应、全集成IC

检测电流有很多种方式,DRV421是基于磁通门技术的传感器,具有全集成型磁通门传感器和补偿线圈驱动器,以及所有必须的信号调节电路的磁感应集成电路(IC)。DRV421集成方案减少了补偿线圈和磁通门传感器之间的耦合,降低磁通门励磁辐射,获得高线性度。内置闭环磁芯消磁过程及偏移校准,增加动态范围高达6个数量级,同时系统级支持更高精度。DRV421同时可降低设计复杂性,减少设计工作量,有助于实现更小的占板面积。

通过采用DRV421,系统设计人员可以更容易地开发针对电机控制、可再生能源、电池充电器和电源监测等应用的磁性闭环电流传感器。 以采用DRV421电磁感应IC的胜美达变压器模块为例,此设计中将目标模块作为PCB组件置于DRV421之上即可完成设计,简洁方便。此设计的额定电流为15A,峰值电流可达50A。

采用DRV421电磁感应IC的胜美达变压器模块
采用DRV421电磁感应IC的胜美达变压器模块


>>PGA900:业界最高反变率压力传感器信号调节器

PGA900是一款高分辨率压力传感器信号调节器,它集成了2个用于高分辨率信号采集的低噪声24位模数转换器 (ADC) ,还集成了一个可用来提供高线性模拟输出的14位数模转换器 (DAC) ,以及多种输出接口。其中包括模拟电压、4-20mA电流回路、串行外设接口 (SPI) 、I2C、通用异步收发器 (UART) 、和单线制接口 (OWI) ,从而实现了对压力、应力、流量以及液体水平面等条件的快速精确的24位测量。PGA900的集成电源管理还可满足3.3V至30V之间的外部电源电压输入需求。

目前,此款芯片已在售,主要适用于工业系统领域。预计2016年还将推出系列产品,适应于更广的应用领域,包括汽车级产品及细分化的FPGA工业类产品等。


>>INA250:可整合高精度、低漂移分流电阻器的电流检测放大器

INA250将分流电阻器与双向、零漂移电流检测放大器完美的集成在一起,从而可支持低侧和高侧实施方案。在许多系统中,设计人员凭借其准确度和低漂移的性能可减少甚至取消校准工作。通过实现高准确度测量、极低的系统成本和很小的电路板占位面积,INA250电流检测放大器可为测试和测量、通信负载监控以及电源等应用提供更高的性能。

在测试和测量应用中,设计人员可在获得所需性能的同时,还能取消校准工作,同时降低高达76%的成本。高性能企业设备和电信设备的设计人员可实现分布式测量,以最大限度地提高系统效率并加强系统管理。

电流检测放大器评估模块

电流检测放大器评估模块(EVM)

以电流检测放大器评估模块(EVM)为例,它由一块PCB组成,可选择切割成四块独立的PCB,获得四种增益选项(INA250A1、INA250A2、INA250A3、INA250A4),可轻松访问所有器件引脚,可选输入滤波器,正负输入引脚上提供蕉形插孔端子,易于连接。


>>FDC2214:世界上独一无二的抗噪解决方案

FDC2214系列产品采用了世界上独一无二的抗噪解决方案,彻底改变电容感测技术。借助36dB的抗噪性,在噪声出现时,相比现有的电容式感测解决方案,FDC2214系列性能提升了60倍,极大地改善了在住宅、办公室、工厂、汽车和户外环境中,对人体和物体的电容感测性能。

本系列产品对于环境光不敏感,能够在不提升成本的同时检测到黑色和暗色物体。它还可以承担导体的功能,该系列产品还支持远程感测,从而以尽可能低的系统成本支持多个传感器,并实现更大功能。并可以在任何绝缘材料商进行 感测,避免了在终端设备上钻孔,从而使设备更加美观,并且降低了生产成本。


>>TMP107:支持长距离温度跟踪,在恶劣环境下提供高精度

TMP107的主要特点是:

1、能做很长距离的温度跟踪,具有独特的I/O技术

2、宽幅工作温度范围在-55℃至125℃,检测精度可达±0.4°

3、基于UART接口的自寻址,最多可以菊花链方式连接32台设备

以菊花链温度传感器的TI Design参考设计为例,它采用4个在布线环境中呈菊花链式分布,传感器通过UART接口连接到SimleLink SensorTag开发平台,实现信息的无线传输。支持利用其它无线技术轻松完成原型设计,同时所选传感器还能实现工业级精度和分辨率。

菊花链温度传感器的TI Design参考设计
菊花链温度传感器的TI Design参考设计

2016年,TI在感测技术方面还将继续推陈出新,在时间飞行、生物检测、光产品等方面有新的产品推出,并将在电感、电容、温度、压力、电流检测等功能上持续推出新产品。


关于德州仪器(TI)

德州仪器(TI)是一家全球性半导体设计制造公司,始终致力于模拟集成电路(IC)及嵌入式处理器开发。TI拥有全球顶尖人才,锐意创新,塑造技术行业未来。今天,TI正携手超过10万家客户打造更美好未来。更多详情,敬请查阅https://www.ti.com.cn。

人物背景介绍

德州仪器 TI 朱文斌

朱文斌 德州仪器 (TI) 半导体事业部 中国区模拟业务拓展经理

2009年加入德州仪器,现担任模拟产品市场业务拓展经理,主要负责精密信号链,传感器和健康医疗产品的市场开发。

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