Anwendung von hochpräzisen, stromsparenden ADCs (CM1103/CM1106) in der industriellen Automatisierung

1. Einleitung

Architekturdiagramm

Die CM1103/CM1106 sind hochintegrierte, hochpräzise, stromsparende und kostengünstige ADCs von Simu Microelectronics. Mit einer Abtastauflösung von bis zu 7 µV erfüllen sie die Anforderungen der meisten Anwendungen zur Abtastung von Temperatursensoren. Ihre Eingangsimpedanz im Bereich mehrerer Megaohm ermöglicht es, die ADCs direkt mit den meisten Widerstandssensoren zu verbinden, ohne die Genauigkeit des Sensors zu beeinträchtigen.

Die CM110x-Familie bietet sowohl I²C- als auch SPI-Schnittstellen, wodurch die Anbindung an verschiedene Prozessoren für Kunden einfach ist. Zusätzlich integriert der CM1106 einen hochpräzisen internen Temperatursensor, der direkt zur On-Board-Temperaturmessung und zur Kaltstellenkompensation von Thermoelementen verwendet werden kann.

2. CM110x Merkmale

• Einzelversorgungsbetrieb: 2,5 V bis 5,5 V

• Ultraniedriger Stromverbrauch: 270 µA (kontinuierlicher Konvertierungsmodus)

• Sleep-Stromverbrauch: 2 µA

• Programmierbare Ausgabedatenrate: 6,25 SPS bis 2 kSPS

• Integrierter hochpräziser Spannungsreferenz: 10 ppm/°C

• Programmierbare analoge Eingangsbereiche: ±0,256 V bis ±6,144 V

• Hochpräziser interner Temperatursensor (CM1106)

• Integrierter programmierbarer Komparator (CM1103)

• 4 einseitige Eingänge / 2 differentielle Eingangskanäle
  
  

3. Lösungsübersicht

Mit der rasanten Entwicklung der industriellen Automatisierung und steigendem Grad an Fabrikintelligenz wandeln sich industrielle Automatisierungsinstrumente in den letzten Jahren zunehmend von analogen zu digitalen Systemen. Mit der Einführung von Mikrocontrollern und anwendung -spezifischen integrierten Schaltungen entwickeln sich industrielle Automatisierung produkte schrittweise zu intelligenten Geräten.

Die Temperatur ist ein kritischer Parameter in der industriellen Produktion, und Temperatursensoren spielen eine entscheidende Rolle im gesamten Bereich der industriellen Automatisierung. Basierend auf unterschiedlichen Sensortechnologien sind verschiedene Arten von Temperatursensoren verfügbar, darunter Infrarot-Temperatursensoren, Widerstandstemperaturfühler (RTDs), Thermistoren und Thermoelemente. Diese Temperaturmessanwendungen eignen sich besonders gut für die Signalverarbeitung und Datenerfassung mit der CM110x-Familie.

Über die Temperaturmessung hinaus machen die inhärenten Vorteile der CM110x-Bauelemente sie auch ideal für eine Vielzahl von industriellen Sensoranwendungen, wie z. B. resistive Füllstandssensoren, resistive Gassensoren, Wasserqualitätsanalyse und Trübungsmesser. Diese Sensoren weisen typischerweise eine hohe Ausgangsimpedanz und eine relativ geringe Empfindlichkeit auf und erfordern oft hochpräzise Operationsverstärker für die Signalverarbeitung und Verstärkung.

4. Produktvorteile

Die CM110x-Familie kombiniert hohe Eingangsimpedanz, hohe Präzision und geringen Stromverbrauch und bietet somit erhebliche Vorteile in einer Vielzahl von industriellen Sensoranwendungen. Diese Eigenschaften helfen Kunden, den Integrationsgrad industrieller Transmitter zu erhöhen und gleichzeitig die Gesamtkosten sowie den Energieverbrauch des Systems zu senken.