Микросхема класса система на кристалле для преобразования сопротивления тензорезистивного датчика в цифровой код со встроенным микропроцессором и драйвером ЖКИ
Сферы применения:
- весы с питанием от батареек или солнечных элементов
- весы для ванных комнат
- карманные весы
- кухонные весы
- почтовые весы
- датчики давления
- датчики силы
- весовые системы с радиоканалом
- транспортные весы.
Схема применения:
Общее описание:
Микросхема относится к группе продуктов PICOSTRAIN и объединяет в одном корпусе 24-х разрядный микропроцессор, время-цифровой преобразователь, контроллер ЖКИ и память EEPROM. По сравнению с ранее выпускавшейся микросхемой PS08, в PS081 увеличен объём памяти, увеличена память программ ROM, расширены возможности по портам ввода-вывода, дополнен интерфейс для управления внешним драйвером ЖКИ. 28-ми битное среднеквадратичное разрешение измерительной части, выдающиеся линейность преобразования и дрейф PS081 могут быть сравнимы только с дельта-сигма АЦП high-end класса. По разрешению PS081 позволяет получать до 150 000 стабильных делений (на 2 мВ/В)! При этом полный ток потребления системы может быть снижен до 15 мкА, включая ток датчика. Так как PS081 специфицирован для работы от напряжения до 2,2 В, такой прибор может работать от одной литиевой батарейки очень долгое время. Дополнительные усовершенствования и возможности PS081, такие, например, как программная компенсация смещения и усиления, или возможность работы от датчика в виде полумоста – открывают двери в новые для рынка весовой техники технические решения.
Технические преимущества:
преобразователь с разрешением 19,5 Бит (или 2мВ/В)
совместимость с тензодатчиками, соединёнными полумостом, полным мостом, кватро мостом, мостом Уитстона.
микропроцессор с 24-х битной структурой данных
2Kx8 – бит память программ EEPROM с генератором подкачки заряда (не требуется дополнительный источник питания для программирования)
3 K ROM – мощный программный код для 48-ми битных умножений и делений или 7-ми сегментных преобразований
8-ми уровневый аппаратный стек
встроенный 10 КГц микромощный осциллятор (300 нА)
драйвер для внешнего 4 Мгц керамического осциллятора
рабочий ток 0,7 мкА с активным таймером
до 18 программируемых портов ввода-вывода
4 x 14, 3 x 15, 2 x 16 драйвер ЖКИ, возможность управлять внешним драйвером ЖКИ через SPI интерфейс
встроенный генератор подкачки заряда для управления ЖКИ на 2 В, на 2,5 В и на 3 В
встроенный детектор уровня напряжения для диагностики снижения напряжения батарей и стабилизации питания ЖКИ
порты для измерений температуры с использованием недорогих угольных резисторов
сторожевой таймер
SPI интерфейс для программирования EEPROM или операций с внешним микропроцессором
напряжение питания от 2,2 В до 3,6 В в режиме полной функциональности и до 1,5 В без активного режима EEPROM перепрограммирования и измерения напряжения.
ток потребления системы до 17 мкА на частоте измерений 3 Гц и 2000 делений шкалы
поставки в виде микросхемы QFN56 или в виде кристаллов
Преимущества PS081 на рынке:
Первое: Кардинально низкий ток потребления системы за счёт использования ультранизкомощного микроконтроллера в сочетании с микромощными свойствами метода PICOSTRAIN
Второе: Одно решение для различных модификаций — весы со шкалами от 1500 до 150000 делений будут отличаться только загруженной управляющей программой
Третье: Очень низкая цена электроники за счёт низкой стоимости батарейки и всего нескольких внешних дополнительных пассивных компонентов
Четвёртое: Возможность выпуска новых изделий на рынок, например карманных весов питаемых только от солнечной батарейки.
Пятое: PS081 упрощает процедуру производства за счёт программной компенсации смещения путём модификации регистра и программного уменьшения дрейфа усиления за счёт коррекции Rspan. Механические подстройки исключаются.
Доступные корпуса:
1. PS81FN – корпус QFN56
Документация:
- DB_PS81_х – PS81 — Однокристальное решение для электронных весов /Data sheet/
- DB_PS81-EVA_x – Отладочный прибор для PS81
- AN012_x – Схемотехника тензометрии с использованием метода PICOSTRAIN
- AN021_x – Компенсация ошибки усиления для некомпенсированных тензорезистивных ячеек
- AN30_piezo_en_V00 – Использование PICOSTRAIN c пьезорезистивными датчиками
- AN018_x – Метрологические достижения PS08
- AN022_x – Пособие по конструированию кухонных весов на солнечных батарейках
- AN023_x – Пособие по конструированию напольных весов на солнечных батарейках
- AN025_x – Компенсация ЭМГ помех в цифровых тензорезистивных ячейках DLC
- WP001_x – Руководство по конструированию весов на солнечных батареях
- WP002_x – Вопросы снижения дрейфа коэффициента усиления и смещения для весовых ячеек
- WP003_x — Разрешение в миликельвин при токе несколько микроампер
- WP004_x – Цифровые тензорезистивные ячейки DLC конструировать с PICOSTRAIN очень удобно.