 Выпуском в мае 2009 года новой микросхемы PS081 компания Acam, Германия расширила свою номенклатуру микросхем класса система на кристалле для электронных весов и другой весовой техники. Новая микросхема является модификацией уже выпускающейся микросхемы PS08, совместима с ней по вводам-выводам и отличатся увеличенными объёмами памяти данных и памяти программ, большим количеством портов ввода-вывода, возможностью управления внешним драйвером ЖКИ, дополнительными встроенными программными сервисами, повышающими реальную точность измерений.
Важнейшими рынками для новой микросхемы являются электронные весы, использующие в измерительной схеме тензопреобразователи и рассчитанные для работы от недорогих и малогабаритных автономных источников питания, в том числе от солнечных батарей. Система, собранная с использованием микросхемы PS081 имеет рекордные показатели по потребляемой энергии - порядка 15 мкА в режиме постоянной работы, включая ток через тензопреобразователи. Это примерно в 10-20 раз меньше тока потребления любых других весовых схем присутствующих на рынке.
Возможность работы от различных мостовых схем, в том числе и от полумоста снижает стоимость весовой техники с использованием PS081 и расширяет область применения.
Принцип работы PS081 отличается от традиционных измерительных схем весов и базируется на запатентованном компанией Acam методе PICOSTRAIN, заключающемся в измерении сопротивления тензорезисторов измерительного моста путём измерения длительности разряда дополнительного конденсатора через это сопротивление. При этом в качестве измерителя длительности используется размещённый на кристалле микросхемы время-цифровой преобразователь, собранный из элементарных вентилей микромощных CMOS структур.
Как и все традиционные системы на кристалле, микросхема PS081 представляет собой гибкое однокристальное конструктивное решение для производства электронной схемы весов, не требующее дополнительных активных компонентов. В состав PS081 входят: измерительный узел на базе время-цифрового преобразователя, 24-х разрядный микропроцессор, память данных и память программ, драйвер ЖКИ, последовательные и параллельные интерфейсы.
Отличительной особенностью PS081 является также достаточно высокая точность измерений.
Микросхема имеет 28-ми битное среднеквадратичное разрешение измерительной части, выдающиеся линейность преобразования и дрейф и может быть сравнима только с дельта-сигма АЦП High-End класса. По разрешению PS081 позволяет получать до 150 000 стабильных делений (на 2 мВ/В)!
Свойства микросхемы PS081:- преобразователь с эффективным 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 самый низкий ток потребления системы за счёт использования ультранизкомощного микроконтроллера в сочетании с микромощными свойствами метода PICOSTRAIN
Второе: Одно решение для различного класса систем по точности за счёт модификаций программного обеспечения. PS081 позволяет выпускать весовые приборы со шкалами от 1500 до 150000 делений
Третье: Очень низкая цена электроники за счёт низкой стоимости батарейки и всего нескольких внешних, пассивных компонентов
Четвёртое: Возможность выпуска новых изделий на рынке, 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.
|
Новоя микросхема PS081
