selina的博客

4mA至20mA电流环路的误差小于0.2%?电阻器网络是个大功臣

据说,4mA 至20mA 电流环路将消失?但是,这种模拟接口现在仍然是连接电流环路电源与检测电路的最常见方法。

这种接口需要将电压信号(典型值为 1V 至5V)转换为 4mA 至 20mA 的输出。严格的准确度要求决定,必须使用昂贵的精密电阻器或微调电位器,来校准较不精密器件的初始误差,满足设计目标要求。

在今天以自动测试设备为主导和表面贴装型生产环境中,这两种技术都不是最佳方法。获得采用表面贴装封装的精密电阻器很难,微调电位器又需要人工干预,而这种要求与生产环境是不相容的。

Power by linear 的 LT5400 四匹配电阻器网络帮助解决了上述问题,该产品采用一种简便的电路,不需要微调,但实现了小于 0.2% 的整体误差(如下图)。

如何支持苛刻的工业物联网?时间敏感网络祭出这五招

时间敏感网络 (TSN) 通过以太网提供确定性性能,它的持续发展已导致 IEEE 802.1 和 IEEE 802.3 标准发生重大更新。TSN 本质上是一个确定性以太网扩展集,同时也是音频视频桥接 (AVB) 的后继者——最初设计用于支持专业音频和视频环境(如现场DJ演出)中的实时媒体流传输的 IEEE 项目。

但是,AVB 引起了汽车制造商的注意,由此便播下了萌发TSN的 种子。人们对未来汽车的先进性已期许良久,设想其将具备 高速IP网络连接、智能自动驾驶员辅助/制动系统、信息娱乐门户、简化的内部线束以及更轻的总重量。推动这些特性实现的过程也为工业自动化行业带来了许多额外好处。

TSN:从汽车 AVB 到工业物联网的途径

利用以太网创建一种融合的 IEEE 802 规范是消除各种障碍的最 显而易见的解决方案。更具体而言,汽车行业可以使用确定性以太网来克服有限的车载带宽,而不需要求助繁杂的传统网络协议(例如FlexRay、LIN和MOST)来将汽车的各种系统连接在 一起。

把上述句子中的车载部分及其对汽车专用协议的引用去掉,您就能大致感受到随着工业物联网(或工业 4.0)日益受到关注,汽车行业所面临的挑战。

【ADI 工程师博客】DC–DC 转换器为 GSPS ADC 提供高效输电网络

作者: ADI公司应用工程师,Umesh Jayamohan

ADC 在任何依赖外部(模拟)世界收集信息进行(数字)处理的系统中都是不可或缺的组成部分。从通信接收机和电子测试测量到军事和航空航天,这些系统在不同的应用中各有不同。硅片处理技术的发展(65 nm CMOS、28 nm CMOS等)使高速 ADC 得以跨越 GSPS(每秒千兆采样)门槛,同时提供12位或14位性能。对于系统设计人员来说,这意味着能用于数字处理的采样带宽更宽。出于环境和成本方面的考虑,系统设计人员不断尝试降低总功耗。一般而言,ADC 制造商建议采用低噪声 LDO(低压差)稳压器为 GSPS(或 RF 采样)ADC 供电,以便达到最高性能。然而,这种方式的输电网络 (PDN) 效率不高。设计人员对于使用开关稳压器直接为GSPS ADC 供电且不会大幅降低 ADC 性能的方法呼声渐高。

解决方案是谨慎地进行 PDN 部署和布局布线,确保 ADC 性能不受影响。本文讨论了线性和开关电源的不同之处,并表明 GSPS ADC 与 DC-DC 转换器搭配使用可大幅改善系统能效,且不会影响 ADC 性能。本文通过输电网络组合探讨 GSPS ADC 性能,并对成本和性能进行了对比分析。

SmartMesh 窍门:工业 IoT “入门” 实例

SmartMesh 窍门是针对基于 SmartMesh IP 嵌入式无线传感器网络之无线工业物联网解决方案的快速 “门” 教程。窍门实例包括:

传感器集成 – K 型热电偶、Sensirion 温度 / 湿度传感器、蓝牙低能耗 (BLE)
构建 SmartMesh 至 IP 网关 – 使用一个 Intel Edison、BeagleBone Black、或 Raspberry Pi
连接至云软件后端 – ThingWorx、HiveMQ
由 IBM Research 提供的 Node-Red – 可容易地创建基于网络的显示面板以实现数据的可视化
该清单始终在不断地增长,因此请登录 SmartMesh Recipes on DustCloud.Org SmartMesh Recipes on DustCloud.Org 以查看相关信息

SmartMesh 窍门 – 把节点连接至一个热电偶

SmartMesh 窍门是针对基于 SmartMesh IP 之无线工业物联网解决方案的快速 “入门” 教程。提供的实例包括怎样集成不同的传感器、连接至云软件后端、构建网关。在该 SmartMesh 窍门中,我们采用 DC9005B Eterna QuikEval 转接器把节点连接至一个 LTC2984 多传感器高准确度数字温度测量系统演示板,以读取一个 K 型热电偶的测量数据。

点击 这里 这里以阅读热电偶 SmartMesh 窍门。

给 Altera Arria 10 FPGA 和 Arria 10 SoC 供电:经过测试和验证的电源管理解决方案

DN549: 引言
FPGA 开发套件容许系统开发人员不需要设计一个完整的系统就能评估 FPGA。图 1 和图 2 示出了 Altera 的新型 20nm Arria 10 FPGA 和 Arria 10 SoC (片内系统) 开发板。这些开发板由 Altera 进行了测试和验证,并举例说明了布局、信号完整性和电源管理方面的最佳设计方法。

图 1:Arria 10 GX FPGA 开发套件板

根据PPG信号实现按需心率估算?基于MUSIC的算法了解一下

先来想象一下

您的家里配备了各种各样的的传感器,

它们时刻测量着

空气质量、温度、噪声、光照、气压……

并可以根据您的健康设备上的个人健康信息,

调整相关环境参数实时优化您的家居环境。

这就是,未来的美好生活!

当所有健康信息都被传感器远程记录和监测时,其中心率(HR)监测是许多现有可穿戴产品和临床设备的关键特性。这些设备一般测量光电容积脉搏波(PPG)信号,为获得该信号,须利用 LED 照射人体皮肤,然后用光电二极管测量血流引起的反射光强度变化。

什么是 PPG

PPG 信号形态与动脉血压(ABP)波形相似,这使得该信号成为受科学界欢迎的非侵入性心率监测工具。PPG信号的周期性与心脏节律相对应。因此,可以根据PPG信号估算心率。然而,受血液灌流不良、环境光线以及最重要的运动伪像(MA)的影响,心率估算性能会降低。

业界已提出许多信号处理技术来消除MA噪声,包括 ADI 的运动抑制和频率跟踪算法——通过使用一个靠近PPG传感器放置的三轴加速度传感器来实现。当没有运动时,最好能有一个按需算法来向跟踪算法提供快速且更精确的心率估算。

【ADI 工程师博客】随时随刻保持学习,导师也一样

大多数时候,FIRST 对我来说充满乐趣,花些时间做志愿者,帮助打造未来一代的工程师,让当地社区青少年高中生的生活更美好。

但是,在一些特别的日子里,实际上我学到的比学生们还要多。而星期六,就是其中一个这样的日子。

提供指导时,我倾向于帮助那些最困难的学生。或许是我从他们身上看到了胆怯的自己,或许是通过帮助他们实现原本认为不可能的成就,我从中找到了快乐。无论是哪种情况,结果就是今年由我负责 CAD 设计团队,并在原型制作和设计流程中指导攀爬机器人子系统团队。我们团队目前正陷入困境。他们确切地知道需要为攀爬机器人做什么,这个概念是从去年的攀爬机器人那里继承来的,所以不需要进行太多的原型制作。而且,由于我们的机械装置有赖于能量块升降机团队的机械装置,他们完成后,我们才能开始组装,团队感到此刻没有产出。

【ADI 工程师博客】陀螺仪的漂移指标,对机器人意味着什么

一年一度的FIRST机器人挑战赛结束了,全球数千名高中生展开竞争,在 6 周内设计、构建和测试机器人。ADI 在今年的赛季上为参赛队伍提供了哪些器件呢?参赛队伍为什么要使用这些器件呢?

ADI 提供—— ADXRS450陀螺仪板

这与去年赛季上 ADI 提供的套件中包含的陀螺仪板相同。使用这些板的代码已经集成到 WPI 库中,因此只需要将板插入 RoboRIO 的 SPI 连接器中,就可以立即开始工作了。我们在冠军赛上和几支队伍交谈过,并且看到去年很多队伍使用它们都在自动运行期间取得了好成绩。采用陀螺仪是确定机器人朝向哪个方向的一种简便方法,令自动运行期间执行转弯或是在扫射时保持麦克纳姆驱动的机器人朝向正确的方向都非常便捷。ADXRS450 陀螺仪板是参赛队伍非常好的一个起步之选,尤其是对不了解机器人陀螺仪的队伍。

ADI 提供—— ADIS16448 10自由度IMU板

Power by Linear丨如何为敏感电路提供过压及电源反接保护?

假如有人将 24V 电源连接到您的 12V 电路上,将发生什么?

倘若电源线和接地线因疏忽而反接,电路还能安然无恙吗?

您的应用电路是否工作于那种输入电源会瞬变至非常高压或甚至低于地电位的严酷环境中?

即使以上类事件的发生概率很低,但只要出现任何一种就将彻底损坏电路板。

为了隔离负电源电压,我们惯常的做法是布设一个与电源相串联的功率二极管或 P 沟道 MOSFET。然而——
二极管既占用宝贵的板级空间,又会在高负载电流下消耗大量的功率;
P 沟道 MOSFET 的功耗虽然低于串联二极管,但 MOSFET 以及所需的驱动电路将导致成本增加。

这两种解决方案均牺牲了低电源操作性能,尤其是串联二极管。而且,两种方法都没有提供针对过高电压的保护——这种保护需要更多的电路,包括一个高电压窗口比较器和充电泵。

欠压、过压和电源反向保护