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信號調(diào)理芯片在傳感器的應(yīng)用

2023-02-08 16:59:43 523
PART
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傳感器

傳感器作為一種檢測裝置,可以感知外界信息并進行轉(zhuǎn)化,使之以可利用的信號形式存在。

傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成,能夠感受被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的分類方法有很多:

  按工作原理分類:有電阻式、電容式、霍爾式等;

  按輸出量分類:有模擬式、數(shù)字式傳感器;

  按能量關(guān)系分類:有能量轉(zhuǎn)換型、能量控制型傳感器等;

  ……

傳感器的輸出信號一般比較弱,抗干擾能力低,信號不能遠傳,并且由于制造工藝的偏差和溫度影響,很難保證傳感器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號。除此之外傳感器存在非線性誤差、靈敏度漂移、零點漂移等問題,直接使用會影響測量精度。

所以傳感器的信號就需要進行調(diào)理和補償,這就會用到信號調(diào)理芯片。

我們一般把傳感器和信號調(diào)理芯片的組合稱為變送器。

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變送器含有“變”和“送”之意。所謂“變”,是指將各種從傳感器采集到的物理量,轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N電信號;所謂“送”,是指將各種已轉(zhuǎn)變的電信號,為了方便接收和傳送,又一次通過線路將電信號統(tǒng)一化。這種“變”+“送”,就組成了現(xiàn)在最常用的變送器。


PART
2

信號調(diào)理芯片

ASIC:即專用信號調(diào)理芯片,是指應(yīng)特定要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計、制造的集成電路。ASIC在批量生產(chǎn)時與通用集成電路相比,具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、成本降低等優(yōu)點。

ASIC專門針對某一種類傳感器設(shè)計,例如陶瓷壓容、砷化鎵霍爾、MEMS壓阻式、壓容式氣壓高度計、濕度傳感器等等。它是傳感器的關(guān)鍵信號處理元件,可以把傳感器的小信號放大成為標(biāo)準(zhǔn)信號,再經(jīng)過加工處理,就是變送器的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號。

汽車傳感器的前端敏感元件通常將測量的壓力、位置、角度、距離、加速度等信息轉(zhuǎn)化為電信號,由ASIC對其進行放大、轉(zhuǎn)換、校準(zhǔn)等操作后,向汽車電子控制器輸出準(zhǔn)確的信號。

汽車傳感器最初用于發(fā)動機中,隨著汽車性能的提升,傳感器的應(yīng)用更加廣泛,現(xiàn)在已拓展到安全系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)等多個方面,種類和數(shù)量均不斷增加。

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3

兩類信號調(diào)理芯片

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汽車級信號調(diào)理芯片

汽車上的電磁環(huán)境比較復(fù)雜,車規(guī)級的電子元件對環(huán)境要求、抗振動沖擊、可靠性和一致性等方面要求嚴(yán)格,必須采用更先進的技術(shù)和更苛刻的測試程序,因此車規(guī)級認(rèn)證技術(shù)難度較大,成功通過AEC-Q系列汽車電子元器件認(rèn)證,是產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的保證。

汽車的空間有限,所用傳感器一般都比較小,因此汽車級的調(diào)理芯片集成度都比較高;汽車傳感器用量大,對成本要求高,需要信號調(diào)理芯片有極高的性價比并且能適用于自動化傳感器生產(chǎn);一部分車載應(yīng)用,例如共軌、摩托車電噴等對傳感器的上電速度和響應(yīng)速度要求比較高。








久好芯片

JHM110X:適合于汽車壓力傳感器應(yīng)用,性價比高,外部電路簡單,通過AEC-Q100 Grade 0測試

JHM150X:適合于汽車壓力傳感器應(yīng)用,先進的設(shè)計,內(nèi)部集成電源正反向防護、輸出短路防護;

JHM2102:適合于汽車壓力傳感器應(yīng)用,主要配合陶瓷電容芯體使用,寬溫度范圍,兩個壓力點校準(zhǔn)即可滿足全溫區(qū)精度需求,通過AEC-Q100 Grade 0測試;

JHM9000:適用于GaAs砷化鎵霍爾傳感器,和砷化鎵霍爾完美配合,合封成線性霍爾傳感器(JHM3901)。

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低功耗高分辨率類

顧名思義此類芯片的主要特點是,高分辨率,低功耗,高精度,小尺寸,低成本。

這類芯片適用于手持儀表,消費類電子和工業(yè)應(yīng)用。








久好芯片

JHM1203:低功耗,低成本,高分辨率,高可靠性;

JHM140X:低功耗,低成本,高分辨率,內(nèi)置FIFO,具有CYC工作模式,帶回差功能;

JHM2000:低功耗,低成本,高分辨率,內(nèi)置FIFO,帶外部中斷;

JHM2031:專為電容氣壓計和溫濕度計設(shè)計,低成本。

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