信号调理芯片在传感器的应用

2023-02-08 16:59:43 416
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传感器

传感器作为一种检测装置,可以感知外界信息并进行转化,使之以可利用的信号形式存在。

传感器通常由敏感元件和转换元件组成,能够感受被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律转换为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的分类方法有很多:

  按工作原理分类:有电阻式、电容式、霍尔式等;

  按输出量分类:有模拟式、数字式传感器;

  按能量关系分类:有能量转换型、能量控制型传感器等;

  ……

传感器的输出信号一般比较弱,抗干扰能力低,信号不能远传,并且由于制造工艺的偏差和温度影响,很难保证传感器输出标准信号。除此之外传感器存在非线性误差、灵敏度漂移、零点漂移等问题,直接使用会影响测量精度。

所以传感器的信号就需要进行调理和补偿,这就会用到信号调理芯片。

我们一般把传感器和信号调理芯片的组合称为变送器

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变送器含有“变”和“送”之意。所谓“变”,是指将各种从传感器采集到的物理量,转变为一种电信号;所谓“送”,是指将各种已转变的电信号,为了方便接收和传送,又一次通过线路将电信号统一化。这种“变”+“送”,就组成了现在最常用的变送器。


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信号调理芯片

ASIC:即专用信号调理芯片,是指应特定要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC在批量生产时与通用集成电路相比,具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、成本降低等优点。

ASIC专门针对某一种类传感器设计,例如陶瓷压容、砷化镓霍尔、MEMS压阻式、压容式气压高度计、湿度传感器等等。它是传感器的关键信号处理元件,可以把传感器的小信号放大成为标准信号,再经过加工处理,就是变送器的标准输出信号。

汽车传感器的前端敏感元件通常将测量的压力、位置、角度、距离、加速度等信息转化为电信号,由ASIC对其进行放大、转换、校准等操作后,向汽车电子控制器输出准确的信号。

汽车传感器最初用于发动机中,随着汽车性能的提升,传感器的应用更加广泛,现在已拓展到安全系统、舒适系统等多个方面,种类和数量均不断增加。

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两类信号调理芯片

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汽车级信号调理芯片

汽车上的电磁环境比较复杂,车规级的电子元件对环境要求、抗振动冲击、可靠性和一致性等方面要求严格,必须采用更先进的技术和更苛刻的测试程序,因此车规级认证技术难度较大,成功通过AEC-Q系列汽车电子元器件认证,是产品质量与可靠性的保证。

汽车的空间有限,所用传感器一般都比较小,因此汽车级的调理芯片集成度都比较高;汽车传感器用量大,对成本要求高,需要信号调理芯片有极高的性价比并且能适用于自动化传感器生产;一部分车载应用,例如共轨、摩托车电喷等对传感器的上电速度和响应速度要求比较高。








久好芯片

JHM110X:适合于汽车压力传感器应用,性价比高,外部电路简单,通过AEC-Q100 Grade 0测试

JHM150X:适合于汽车压力传感器应用,先进的设计,内部集成电源正反向防护、输出短路防护;

JHM2102:适合于汽车压力传感器应用,主要配合陶瓷电容芯体使用,宽温度范围,两个压力点校准即可满足全温区精度需求,通过AEC-Q100 Grade 0测试;

JHM9000:适用于GaAs砷化镓霍尔传感器,和砷化镓霍尔完美配合,合封成线性霍尔传感器(JHM3901)。

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低功耗高分辨率类

顾名思义此类芯片的主要特点是,高分辨率,低功耗,高精度,小尺寸,低成本。

这类芯片适用于手持仪表,消费类电子和工业应用。








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,内置FIFO,具有CYC工作模式,带回差功能;

JHM2000:低功耗,低成本,高分辨率,内置FIFO,带外部中断;

JHM2031:专为电容气压计和温湿度计设计,低成本。

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