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精準低功耗遠端感測設計思維

本文作者:Aaron Schultz       點擊: 2019-03-29 11:18
前言:

本文將介紹具備高可靠度、簡單連網、以及超低功耗等特點的遠端感測實例。這些電路鎖定的工業情境要求穩定的通訊,以及最低的電池更換頻率。因此解決方案除了具備低功耗、高精準放大功能之外,還要能運用低功耗、高可靠度的無線自主連網(mesh network) 功能。而促成這種解決方案的元件包括LTC2063,這款零漂移、低輸入偏移放大器最高僅消耗2 毫安培的電流,另外一款LTP5901-IPM元件則在睡眠模式下所消耗電流更只有1.5 毫安培。這兩款元件的功率消耗低到只須用銅與鋅電極組成的自製電池就能運作,只須把兩個表面積為4 平方英吋的電極片插到檸檬,並接觸到含扮演電解液功效的果肉,之後接上電線,即使像這樣發電量不高的電解電池也足以驅動這兩款元件。
 
無線自主連網結構( Wireless Mesh)
工業環境中無線網路執行與關閉的量測作業很少要求高速,要求的通常是高可靠度與安全性,另外也要求低功耗,藉以讓靠電池運行的時間能拉到最長。LTP5901-IPM 能在802.15.4e 無線網路中構成一個節點,或一個SmartMesh IP Mote。LTP5901-IPM 整合一個10 位元解析度0 至1.8V 的ADC 轉換器,以及一個ARM Cortex-M3 32 位元微處理器,具備感測功能並能輕易程式化。這個微型裝置(mote) 是針對安全、可靠、低功耗、彈性、以及可編程等目標而進行設計的。
 

圖1:簡單電池電壓感測

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