RX23E-A MCU實(shí)現(xiàn)傳感器設(shè)備通用化的實(shí)例

我們經(jīng)常聽到“通用化設(shè)計(jì)”的要求。通用化設(shè)計(jì)不僅可以降低元件的成本，還可以壓縮未來(lái)的維護(hù)工時(shí)。特別是RX23E-A作為主要目標(biāo)的工業(yè)傳感器設(shè)備，具有產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)、規(guī)格多樣的特點(diǎn)，因此可以說通用化的好處是很大的。

通用化大致分為兩個(gè)方向。一種是同類產(chǎn)品之間的通用化。例如，高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品的通用化。另一種通用化是不同類別產(chǎn)品之間的通用化。例如，壓力計(jì)和溫度計(jì)的通用化。本期將通過具體示例為大家介紹RX23E-A是如何幫助前者即同類產(chǎn)品之間實(shí)現(xiàn)通用化的。

RX23E-A產(chǎn)品陣容包括RX23E-A/2units（配備了2臺(tái)ΔΣADC）和RX23E-A/1unit（配備了1臺(tái)ΔΣADC）。下面介紹區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit實(shí)現(xiàn)通用化設(shè)計(jì)的示例。需要注意的是，本次介紹的示例中包含作者的一些設(shè)想。

示例1：荷載測(cè)量

第一個(gè)示例是重量、力和扭矩等荷載測(cè)量的例子。在荷載測(cè)量應(yīng)用中，事實(shí)上有許多不同的版本。最簡(jiǎn)單的版本是配備有一個(gè)負(fù)載傳感器和一個(gè)ΔΣADC的版本，如下左圖所示。然而，根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)、精度/準(zhǔn)確度和測(cè)量周期的不同，某些版本可能具有多個(gè)負(fù)載傳感器和多個(gè)ΔΣADC，如下右圖所示。比如高端版本的稱重儀，在稱重臺(tái)的四個(gè)角放置應(yīng)變傳感器，似乎可以提高精度。區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units，可實(shí)現(xiàn)這些不同版本的通用化。

示例2：壓力控制

第二個(gè)示例是壓力控制應(yīng)用中的例子。用于控制壓力的機(jī)制如下所示。

●   當(dāng)供應(yīng)閥打開而排氣閥關(guān)閉時(shí)，供壓被提供給輸出側(cè)，從而使輸出壓力上升。

●   當(dāng)供應(yīng)閥關(guān)閉而排氣閥打開時(shí)，使輸出壓力減小。

●   重復(fù)上述兩個(gè)動(dòng)作，可控制壓力恒定。

常規(guī)版本的控制系統(tǒng)只配備了一個(gè)壓力傳感器來(lái)測(cè)量輸出壓力，如左圖所示。而高端版本的控制系統(tǒng)則如右圖所示，分別配備了一個(gè)用于測(cè)量輸出壓力的壓力傳感器和一個(gè)用于測(cè)量供壓的壓力傳感器。在左圖的情況下，當(dāng)供壓發(fā)生變化時(shí)，輸出壓力變化幅度較大和調(diào)整時(shí)間變長(zhǎng)可能成為一個(gè)大問題。另一方面，在右圖的情況下，通過測(cè)量供壓應(yīng)該可以解決這些問題。因此，區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可實(shí)現(xiàn)常規(guī)版本和高端版本的通用化。

示例3：溫度測(cè)量

第三個(gè)示例是利用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量的例子。

使用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，除了熱電偶本身的測(cè)量外，還需要測(cè)量參比端（RJC：Reference Junction Compensation）的溫度。PT100通常用于測(cè)量參比端。與上述示例相比，溫度是一個(gè)變化較慢的信號(hào)，因此許多版本采用MUX在熱電偶和參比端PT100之間進(jìn)行切換測(cè)量，如左圖所示。但是，某些版本也會(huì)同時(shí)進(jìn)行熱電偶測(cè)量和參比端測(cè)量。在這種情況下，可以使用便宜的數(shù)字溫度傳感器來(lái)測(cè)量參比端。這意味著測(cè)量參比端的方法因版本而異。從通用化的角度來(lái)看，這是我們要避免的。

以此為出發(fā)點(diǎn)，RX23E-A/2units允許同時(shí)測(cè)量熱電偶和參比端PT100，如右圖所示。因此，區(qū)別運(yùn)用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可消除對(duì)數(shù)字溫度傳感器的需求，并實(shí)現(xiàn)元件的通用化。

以上介紹了3個(gè)示例。最后補(bǔ)充一點(diǎn)，RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit是針腳兼容的，并且具有通用的開發(fā)工具。本期介紹的是基于硬件角度的通用化，當(dāng)然固件通用化也是可以的。