传感器是一种用于检测、测量或感知物理、化学、生物或其他特定属性或环境条件的设备。传感器能够将这些信息转换为可用于监测、控制、记录或响应的电信号或数字数据。
传感器
1.探伤仪
2.氧浓度传感器
3.电容传感器
4.差压式液位计(负迁移)
5.差压式液位计(无迁移)
6.差压式液位计(正迁移)
7.料位计(称重式)
8.电位式传感器
9.电子吊称
10.电子皮带秤
11.布料张力控制原理
12.氧化铝湿敏电容
13.编码液位计
14.荷重传感器应用
15.汽车衡
16.陶瓷湿度传感器
17.压阻式传感器测量液位
18.应变式加速度传感器
19.直滑式电位器控制气缸活塞行程
20.超声波测量密度原理
来源:嵌入式开发爱好者
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电机控制应用于各类家用电器和工业设备,并且使用数量逐年增加。要发挥电机控制的性能,就需要位置信息,因此过去一直使用传感器来检测位置,但考虑到传感器的可维护性、传感器自身的成本、可靠性和环境耐候性,不使用传感器(无位置传感器或无传感器)的控制方法逐渐成为主流。
柏崎 直人(Sr Staff Product Marketing Specialist)
然而,常规无传感器方法是一种根据电流推算出电机旋转产生的感应电压从而获得位置信息的算法,当电机转速较低时,由于电机的物理特性,感应电压较低,因此无法准确获取位置信息,很难将无传感器矢量控制应用于低速运行的应用。本期介绍的“全速域无位置传感器矢量控制”是一种能够在全速域下使用无传感器矢量控制的解决方案。因此,可以在全速域下进行有效的控制,帮助降低功耗和提高产品性能。本期解决方案使用了适用电机控制的RX系列产品RX66T。
RX66T产品页请点击下方链接访问查看:
用于执行全速域无位置传感器矢量控制的电机
为灵活运用本期解决方案,需要了解电机的类型和特性。永磁同步电机(无刷直流电机)包括两大类电机:内嵌式永磁同步电机(IPMSM:Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)和表面式永磁同步电机(SPMSM:Surface Permanent Magnet Synchronous Motor)。由于它们的磁铁构成不同,因此电机的特性存在差异。特别是,IPMSM具有磁阻随电机旋转位置变化而变化(具有凸极效应)的特点,利用这种凸极效应,低速时也可以精准获取位置信息。这就是能够在全速域内进行无传感器矢量控制的关键。
利弊
全速域无位置传感器控制有利也有弊,因此不适用于所有应用。这里介绍解决方案的利和弊。在常规无传感器矢量控制过程中,我们假设在低速时用无反馈的开环进行控制,并进行了比较。
优点是即使在低速旋转时也可以适用无传感器矢量控制,从而实现低功耗、稳定的扭矩输出和高速启动等功能。在常规无传感器控制过程中,通常需要使用基于强行励磁的磁力来固定位置,因此难点在于启动花费时间,并且当超过一定负载时会发生脱调(失步)。然而,基于IPMSM的全速域无传感器矢量控制可以精确地估算磁铁的起始位置,因此与常规无传感器控制相比,启动更快、更稳定。
主要缺点有CPU运算大幅增加,产生谐波噪音。由于用户能听到电机驱动时的谐波噪音,所以可能不适合需要在安静场所中使用的产品和应用。可应用的电机并不能应用于所有PM电机,需要具有凸极效应的IPM电机。本解决方案要求d轴和q轴之间的电感差异大于20%。
总结这些特点,全速域无传感器电机解决方案对于高速旋转为主的应用来说效果较小,对于对噪音要求较高的应用来说,则需要研究相关对策。然而,它非常适合在低速旋转下运行的应用、对耗电要求较高的电池驱动应用,以及在室外或工厂等中受噪声影响较小的应用,从而使无传感器矢量控制能够应用于以往无法实现的速域。
目标应用
泵
输送装置(输送机)
压缩机
家用电器
全速域无位置传感器电机解决方案
全速域无位置传感器电机解决方案可以通过瑞萨提供的应用指南和样品软件、搭载RX66T的CPU卡,以及我们合作伙伴生产的逆变板和市面上的IPM电机来实现,并可立即建立评测环境。希望能通过本解决方案助您了解和掌握电机的特性,调试参数,并将其运用到实际开发工作中。
系统配置
有关全速域无位置传感器解决方案的详细信息,请点击链接https://www.renesas.cn/cn/zh/application/home-building/motor-control-solutions/whole-speed-range-sensorless-motor-solution?utm_source=WeChat&utm_medium=Organic&utm_campaign=WeChat访问查看。
总结
本期介绍的解决方案使用了RX66T在全速域下进行无位置传感器矢量控制。强烈建议希望在全速域下执行矢量控制,降低功耗和提高效率的客户使用我们的解决方案。对于RX-T系列产品(包括RX66T),除了本期介绍的解决方案之外,我们还提供有其它示例代码和应用指南,如基于SPMSM的无传感器矢量控制和基于编码器的矢量控制,请参考下面的文档资源链接列表,帮助您开始使用瑞萨RX产品完成电机控制。
相关文档和资源下载,您可点击下方链接访问查看:
【RX Family Sensorless Vector Control for IPMSM over the Whole Speed Range Rev.1.00】PDF
相关文件下载 ZIP
【Sensorless Vector Control for Permanent Magnet Synchronous Motor (For Evaluation System for BLDC Motor, structure update version) Rev.1.10】PDF
相关文件下载 ZIP
【Vector Control for Permanent Magnet Synchronous Motor with Encoder (For Evaluation System for BLDC Motor, Structure update version) Rev.1.00】PDF
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我们经常听到“通用化设计”的要求。通用化设计不仅可以降低元件的成本,还可以压缩未来的维护工时。特别是RX23E-A作为主要目标的工业传感器设备,具有产品生命周期长、规格多样的特点,因此可以说通用化的好处是很大的。
通用化大致分为两个方向。一种是同类产品之间的通用化。例如,高端产品和低端产品的通用化。另一种通用化是不同类别产品之间的通用化。例如,压力计和温度计的通用化。本期将通过具体示例为大家介绍RX23E-A是如何帮助前者即同类产品之间实现通用化的。
RX23E-A产品阵容包括RX23E-A/2units(配备了2台ΔΣADC)和RX23E-A/1unit(配备了1台ΔΣADC)。下面介绍区别运用RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit实现通用化设计的示例。需要注意的是,本次介绍的示例中包含作者的一些设想。
示例1:荷载测量
第一个示例是重量、力和扭矩等荷载测量的例子。在荷载测量应用中,事实上有许多不同的版本。最简单的版本是配备有一个负载传感器和一个ΔΣADC的版本,如下左图所示。然而,根据机械结构、精度/准确度和测量周期的不同,某些版本可能具有多个负载传感器和多个ΔΣADC,如下右图所示。比如高端版本的称重仪,在称重台的四个角放置应变传感器,似乎可以提高精度。区别运用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units,可实现这些不同版本的通用化。
示例2:压力控制
第二个示例是压力控制应用中的例子。用于控制压力的机制如下所示。
当供应阀打开而排气阀关闭时,供压被提供给输出侧,从而使输出压力上升。
当供应阀关闭而排气阀打开时,使输出压力减小。
重复上述两个动作,可控制压力恒定。
常规版本的控制系统只配备了一个压力传感器来测量输出压力,如左图所示。而高端版本的控制系统则如右图所示,分别配备了一个用于测量输出压力的压力传感器和一个用于测量供压的压力传感器。在左图的情况下,当供压发生变化时,输出压力变化幅度较大和调整时间变长可能成为一个大问题。另一方面,在右图的情况下,通过测量供压应该可以解决这些问题。因此,区别运用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可实现常规版本和高端版本的通用化。
示例3:温度测量
第三个示例是利用热电偶进行温度测量的例子。
使用热电偶进行温度测量时,除了热电偶本身的测量外,还需要测量参比端(RJC:Reference Junction Compensation)的温度。PT100通常用于测量参比端。与上述示例相比,温度是一个变化较慢的信号,因此许多版本采用MUX在热电偶和参比端PT100之间进行切换测量,如左图所示。但是,某些版本也会同时进行热电偶测量和参比端测量。在这种情况下,可以使用便宜的数字温度传感器来测量参比端。这意味着测量参比端的方法因版本而异。从通用化的角度来看,这是我们要避免的。
以此为出发点,RX23E-A/2units允许同时测量热电偶和参比端PT100,如右图所示。因此,区别运用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可消除对数字温度传感器的需求,并实现元件的通用化。
以上介绍了3个示例。最后补充一点,RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit是针脚兼容的,并且具有通用的开发工具。本期介绍的是基于硬件角度的通用化,当然固件通用化也是可以的。
有关RX23E-A的更多内容,请点击文末阅读原文访问查看产品页。
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贸泽电子 (Mouser Electronics, Inc.) 即日起开售Microchip Technology的PIC16F18015/25/44/45和PIC16F18126/46 系列MCU。这两个系列专门为需要8位MCU来配合传感器设计的开发人员而设计,拥有丰富的功能,为传感器信号调理和实时控制提供了低成本解决方案。
对于成本敏感型传感器和控制应用,PIC16F18015/25/44/45 MCU提供了7KB到14KB的闪存、稳定的控制和外设功能,以及高达32MHz的运行速度。该系列器件均采用用于高级电容式触摸传感的自动电容分压器 (CVD) 技术,并具有高达256字节的EEPROM、带计算功能的10位模数转换器 (ADCC)、8位数模转换器 (DAC) 模块、互补波形发生器 (CWG)、三个PWM、两个附加捕捉/比较/PWM,以及四个用于进一步提供控制功能的可配置逻辑单元和一组通信外设。
PIC16F18126/46 MCU存储空间和运行速度与PIC16F180xx系列相似,同时还拥有额外的数字功能、更高的分辨率以及精确定时,可满足高端传感器应用需求。该系列器件具有一个28KB程序闪存、一个12位差分ADCC、一个16位PWM外设和一个CWG、两个8位DAC,以及四个用于进一步提供控制功能的可配置逻辑单元和一组通信外设。
更多有关 PIC16F18015/25/44/45系列的信息,敬请访问https://www.mouser.cn/new/microchip/microchip-pic16f18015-25-44-45-mcus/。更多有关 PIC16F18126/46系列的信息,敬请访问 https://www.mouser.cn/new/microchip/microchip-pic16f18146。
作为全球授权分销商,贸泽电子库存有极其丰富的半导体和电子元器件并支持随时发货™。贸泽旨在为客户供应全面认证的原厂产品,并提供全方位的制造商可追溯性。为帮助客户加速设计,贸泽网站提供了丰富的技术资源库,包括技术资源中心、产品数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息、设计工具以及其他有用的信息。
工程师还可以一键订阅免费的贸泽电子报,及时了解业界新品动态和资讯。在订阅贸泽的电子报时,我们可以根据您不断变化的具体项目需求来提供相关的新闻报道和参考信息。贸泽充分尊重用户的权利,让您能自由掌控想要接收的内容。欢迎登陆https://sub.info.mouser.com/subscriber-sc注册,及时掌握新兴技术、行业趋势及更多资讯。
关于贸泽电子 (Mouser Electronics)
贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下,是一家授权电子元器件分销商,专门致力于向设计工程师和采购人员提供各产品线制造商的新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销超过1200家品牌制造商的680多万种产品。我们通过遍布全球的27个客户支持中心,为客户提供无时差的本地化贴心服务,并支持使用当地货币结算。我们从占地9.3万平方米的全球配送中心,将产品运送至全球223个国家/地区、超过65万个顾客的手中。更多信息,敬请访问: https://www.mouser.cn/。
FSP201提供出色的定向和航向精度,为机器人、3D 音频、元宇宙硬件和通用 6 轴运动应用提供高质量、低成本并且不限制传感器的解决方案
无线连接技术、智能传感技术和集成 IP 解决方案的市场先驱者CEVA公司(纳斯达克股票代码: CEVA) 宣布扩展传感器融合产品系列,推出一款高性能、低功耗的传感器中枢 MCU产品FSP201,可为运动跟踪、航向和方向检测提供精准的传感器融合功能。FSP201非常适合使用传感器融合技术的消费类机器人和其他新兴智能设备,包括 XR 眼镜、3D 音频耳机以及物联网和元宇宙中广泛的 6 轴运动应用。
FSP201结合了CEVA 屡获殊荣的 独有MotionEngine™传感器处理软件 (迄今为止在超过 2.5 亿台设备得到应用) 与低功耗 32 位 Arm Cortex M23 MCU,提供了针对消费类应用而优化的高性能、高质量和低成本解决方案。通过使用FSP201,制造商可以灵活地选择来自不同传感器供应商的经过CEVA预认证6 轴 IMU 传感器产品 (加速度计和陀螺仪) ,从而确保供应链的灵活性,并且提供了运动跟踪、航向和方向检测所需的性能和功能,包括:
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校正平滑:针对用户的头部和身体跟踪,提供漂移的校准,以保持身临其境的 XR 或 3D 音频体验;
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自动居中:动态地重新进行3D 音频应用的声场居中,以便在动态情况下保持沉浸感并消除漂移;
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倾斜独立航向:即使在机器人于不平坦表面行走时,也能提供正确的航向输出,能够根据障碍物或地板类型的变化进行快速调整;
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倾斜检测:提供完整的 3DOF 机器人方向,从而检测可能导致机器人卡住或损坏的表面和设备问题;
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动态校准:利用专有算法,在运行期间实时监控传感器性能和温度的变化,以提供最高性能;及
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不依赖特定传感器:一些领先供应商的低成本 MEMS 传感器已经通过CEVA预认证,并预先集成了驱动程序,以加速开发工作并确保供应链的灵活性。
FSP201很容易适用于任何设计,并使用 I2C 和 UART 工业接口进行芯片连接。它可以直接安装在目标产品的主电路板上,也可以设计成单独的模块,从而为制造商提供极大灵活性。这款交钥匙传感器中枢 MCU通过加快上市速度、缩短开发时间、降低物料清单(BOM)成本以及提供最高的精度和质量的方式,为开发人员和集成商带来众多益处。
非常重要的是,FSP201 与BNO08X系列 9 轴传感器系统级封装 (SIP) 产品代码兼容,便于开发人员轻松迁移到基于 6 轴 FSP201 的解决方案,或者在不需要 9 轴传感器融合的新产品线中利用 CEVA 的传感器融合技术。
由于供应链限制和元器件短缺,许多MCU和IMU 传感器产品需要漫长等待时间才能供货。CEVA保障FSP201 MCU 和 IMU 传感器供货以实现快速上市,使得FSP201 成为满足客户近期和长期生产需求的理想解决方案。
CEVA传感器和音频业务部副总裁兼总经理 Chad Lucien表示:“我们很高兴推出FSP201 MCU产品,扩展了的芯片系列产品,改芯片系列产品用于高性能、成本敏感的传感器融合应用。高精度运动跟踪、航向和定向是当今消费类机器人和娱乐设备的关键特性,这些是新兴的元宇宙和物联网应用和服务的核心。FSP201确保开发人员可以利用我们行业领先的传感器处理技术以及 2022 年随时供货的元器件来快速开发产品。”
客户可通过CEVA指定的分销商即时索取FSP201样品,随附文档资料和评测工具。如要了解更多信息,请访问公司网页https://www.ceva-dsp.com/product/hillcrest-labs-chips-and-modules/。
关于CEVA公司
CEVA 是排名前列的无线连接和智能传感技术以及集成 IP 解决方案授权商,旨在打造更智能、更安全、互联的世界。我们为传感器融合、图像增强、计算机视觉、语音输入和人工智能应用提供数字信号处理器、人工智能引擎、无线平台、加密内核和配套软件。这些技术与我们的 Intrinsix IP集成服务一起提供给客户,帮助他们解决复杂和时间关键的集成电路设计项目。许多世界排名前列的半导体厂商、系统公司和 OEM利用我们的技术和芯片设计技能,为移动、消费、汽车、机器人、工业、航天国防和物联网等各种终端市场开发高能效、智能、安全的互联设备。
我们基于 DSP 的解决方案包括移动、物联网和基础设施中的 5G 基带处理平台;摄像头设备的高级影像技术和计算机视觉;适用于多个物联网市场的音频/语音/话音应用和超低功耗的始终开启/感应应用。对于传感器融合,我们的 Hillcrest Labs 传感器处理技术为耳机、可穿戴设备、AR/VR、PC机、机器人、遥控器、物联网等市场提供广泛的传感器融合软件和惯性测量单元 (“IMU”) 解决方案。在无线物联网方面,我们的蓝牙(低功耗和双模)、Wi-Fi 4/5/6/6E (802.11n/ac/ax)、超宽带(UWB)、NB-IoT和GNSS 平台是业内授权较为广泛的连接平台。
导读
作为一家以产品线广泛著称的半导体企业,意法半导体(ST)有众多产品应用在可穿戴市场,特别是围绕着MCU(微控制器)和传感器两个关键产品系列,意法半导体紧跟市场需求,打造先进的可穿戴技术解决方案。
可穿戴设备可以解决人们对便捷、健康、生活、娱乐等多样化的需求,其市场前景可想象空间潜力巨大。意法半导体可穿戴设备产品组合旨在满足各种严苛的可穿戴设备需求,目标应用涵盖智能手表、健康监测、心率监测、运动设备等等多个方面。我们的产品组合包括数字处理、传感器、网络连接、安全和电源管理等解决方案。在这些应用中,高精度、低功耗、紧凑的外形尺寸和出色的性能是必需的,意法半导体的产品能充分满足各种前沿的、创新的可穿戴设备需求。
对于可穿戴设备,用户既期待更轻,更薄,也希望待机时间更长,功能更强大,从技术实现角度来看,这些是非常矛盾的需求。意法半导体中国区微处理器市场经理廖科盛认为,我们的客户通过优化产品,希望在这些相互矛盾的需求之间找到适当的平衡,其中能够为完美平衡这些矛盾需求而设计的产品,将会是市场的宠儿!
STM32 MCU和MPU(微处理器)作为可穿戴设备的主要处理平台,一直致力于解决这类矛盾需求,从设计阶段就为设计师提供充分的灵活选择。我们的MPU性能更强,功耗更低,支持更多的功耗应用场景,能帮助客户设计出更符合市场需求的终端产品。意法半导体新一代旗舰低功耗产品STM32U5,一经推出,就广泛受到用户欢迎和应用,基于该平台的穿戴产品已纷纷上市销售,市场反应热烈。
廖科盛特别指出,用户要求可穿戴设备具有更强的功能,其中AI(人工智能)也是提高性能的方式之一。ST MPU在设计产品时应用低功耗工艺,选用高性能处理内核,集成各种运算协处理单元,给客户提供灵活多变的功耗工作模式,从而帮助可穿戴设备开发者完美地平衡了高性能和低功耗应用的矛盾需求。同时为了方便客户在微处理器平台上集成应用AI技术,ST提供了完善的软件生态,方便客户在产品设计实现中可以快速地在微处理器平台上实现AI算法。
以智能手表市场为例,当前穿戴市场反馈显示智能手表市场增长迅速,经分析认为这一市场趋势主要源于用户对功能需求增加,对显示性能和待机时间要求更高,以及部分需求向高端产品演进等。我们可以看到,在未来几年内,智能手表将仍然会是市场增长的主要驱动力。从2018年基于STM32L4+系列第一块高显示分辨率、长待机时间的客户智能手表发布,到2021年基于STM32U5系列客户新系列的智能手表发布,STM32系列微处理器产品( 包括MCU及MPU) 为智能手表提供了性能和价值的同时,也见证了智能手表这一市场的增长,并且对未来市场增长有极大的信心和充分的准备。
传感器是可穿戴设备中的一种关键元器件。意法半导体是世界排名前列的传感器供应商,提供多元化和完善的MEMS和传感器组合,广泛应用于多样化的可穿戴产品中,如智能手表/ 手环、TWS(真无线立体声)和AR/VR眼镜。
以MEMS传感器为例,意法半导体亚太区MEMS产品高级市场经理许永刚介绍,意法半导体为可穿戴设备提供一站式服务,产品包括:加速度计、惯性运动单元、压力传感器、温度传感器。我们拥有ISPU(智能传感器处理单元)技术,可以帮助减少主控制器的负载。我们在新一代的传感器产品LSM6DSO16IS 中嵌入了一个超低功耗和高效率的微控制器ISPU,针对AI算法进行了优化,它可以与通用微控制器一样使用,允许客户在ISPU上开发/ 运行自己的算法。我们的愿景是通过传感器,让可穿戴产品功耗更低、精准更高、更智能。
许永刚认为TWS正在成为语音连接的中心。它可以帮助人们在任何环境中进行交流,并通过识别人们的声音来提供安全性。这些功能是我们通过将传感功能与TWS性能集成来实现的。作为其中的参与者,ST开发了一个特定的IMU(16BX)来支持TWS应用程序。
✦ 16BX在嘈杂的环境中能充分发挥优势,因为它集成了一个高灵敏度、低噪声的加速度计,在宽带宽环境下作为骨传感器具有平坦的频率响应。该传感器通过脸颊周围的骨传导接收声音,应用专用算法帮助佩戴者“听到”说话的声音,即使在非常嘈杂的环境中也是如此。
✦ ST的16bx惯性测量单元还集成了低功耗的陀螺仪和传感器融合算法,使高端TWS 能够支持空间音频功能。例如,IMU中的陀螺仪可以跟踪佩戴者的头部运动,以适应不同的音频效果。
✦ 作为语音终端,具有TWS的设备可以经常与人们互动,以帮助他们接听(或拒绝)电话或切换歌曲。16BX是一种运动传感器,可以执行手势识别,从而通过人类手势增强许多交互。
面向未来的可穿戴设备,许永刚预测VR和AR设备会非常流行。传感器是虚拟世界和现实世界之间的桥梁。意法半导体拥有用于AR和VR头戴式设备的运动传感器和MEMS ScanAR-ST LBS(Laser BeanScanning,激光束扫描)解决方案等多种技术。
在VR设备中,运动传感器被用于跟踪头部和手部的运动。意法半导体拥有高精度、快速的传感器LSM6DSR,它结合了加速度计和陀螺仪,能提供关于耳机运动极其详细和准确的信息,以确保投影保持稳定和系统保持响应。此类产品旨在提供逼真的体验并减轻因图像响应缓慢或不正确为VR带来的挑战。
由于沉浸感要少得多,AR不太容易受到这个问题的影响。对于AR,意法半导体拥有超迷你的微镜扫描技术ST LBS。微镜是一种微型反射机械装置,每秒摆动数千次以扫描激光,在波导上绘制图像,然后反射回眼睛。意法半导体提供的小型化和节能技术使AR眼镜更小、更轻,并为它们提供更长的全天续航时间。这些努力将有助于普及AR并加速其采用。LBS这项极有前途的技术将促进适合全天候佩戴的AR眼镜的普及。ST是LaSAR联盟的创始成员,该联盟正在帮助建立LBS基础设施建设,提供一站式硬件服务支持,为更多的企业轻松进入AR市场提供便利。
来源:意法半导体中国
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HMI(Human Machine Interface,人机接口)技术的发展要求产品更加设计精良和操作方便,以提高附加价值。因此,对于电容式触控传感器的需求越来越多,这种电容式触控传感器不仅需要能够根据外壳设计理念灵活采用木材或透明亚克力等各种材料作为操作面板,还需要能够通过LED显示屏引导用户操作等来实现良好的易用性。然而,有些用户即便想要引入电容式触控传感器,也难免会在着手评测时感到束手无措。
为此,瑞萨为RX系列单片机配套了Renesas Solution Starter Kit和Renesas Starter Kit等主板,以便广大用户能够快速评测电容式触控传感器。在本期文章中,我将为大家介绍一下如何使用最廉价和最基本的目标板,以简单的方式对电容式触控传感器进行初步评测。
目标板可以访问单片机的所有信号引脚且售价仅为3,000日元,简直是用于早期决策的最佳评测主板。传统目标板的规格无法安装触控传感器工作所需的LPF电容,因此很难对其进行评测,但是安装有最新RX140单片机的RX140目标板提供了用于连接LPF电容的切割图案,并做了一些改进,以方便进行触控传感器初步评测。
点击查看:RX140 MCU的更多信息
点击查看:RX140目标板的更多信息
首先,按照本主板线路图和用户手册中的说明,拆下与RX140单片机TSCAP端子连接的GPIO用0Ω电阻,安装触控传感器用电容和0Ω电阻。然后将排针安装到主板的通孔上,连接触控传感器用电极。有关电极制作方法,请参阅应用指南“*电容式触控电极设计指南”。
*关于电容式触控电极设计指南的更多信息,请访问:
准备好主板后,启动瑞萨提供的集成开发环境e2 studio,创建新项目。项目创建时,选中“Use Smart Configurator”,即可轻松地配置单片机的时钟、端子、周边功能和下载驱动程序。此外,将电容式触控传感器开发辅助工具“*QE for Capacitive Touch”作为插件添加到项目中,即可在GUI中轻松地进行触控检测程序自动生成、测量值监测和参数调整等操作。有关使用电容式触控传感器编写程序的详细信息,请参阅应用指南“*使用QE和FIT进行电容式触控应用的开发”。
*关于QE for Capacitive Touch的更多信息,请访问:
*关于使用QE和FIT进行电容式触控应用的开发的更多信息,请访问:
将程序写入RX140单片机后,开始调试时,可以通过QE for Capacitive Touch的监视窗口,实时直观地查看触控检测的状态。
瑞萨提供有丰富的软件和功能强大且易于使用的开发工具,助力用户开发工作。利用这些功能,任何人员都可以通过Target Board for RX140轻松地对电容式触控传感器进行评测。心动不如行动,快来一试吧!
来源:恩智浦MCU加油站
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当下,随着数字化的发展,传感器设备的升级也取得了巨大进展。十多年前,全模拟传感器设备仍然是主流。要实现高精度的传感,必须进行线性化校正与温度补偿等工作,但在全模拟配置中进行上述校正和补偿是一项艰巨的任务。
然而,随着MCU和ADC的普及,一种可通过数字信号处理方便地进行线性化校正与温度补偿的高精度传感器设备问世了。
近几年,传感器设备更是不断发展,已经能够在一个传感器设备上安装多个传感器,信号处理也变得越来越复杂。
在这些不断进化的传感器设备中,瑞萨近年来比较关注的是力传感器。例如,力传感器可以安装在机械臂前端,用于测量载荷和扭矩。如下图所示,结构体上安装有应变传感器。结构体受力时,应变传感器将被拉伸或压缩。通过测量其拉伸或压缩量进而可测量出载荷和扭矩。
六轴力传感器总共安装有6个应变传感器,X/Y/Z这3个轴的载荷和各轴的扭矩汇总计算后即可获得6个轴的测量结果。载荷F和扭矩T根据应变S按如下行列式计算。
为了快速准确地控制机械臂,需要力传感器实现快速精准的应变传感器测量和矩阵运算。此外,关键是基板面积需要控制在可安装在机械臂顶端上的尺寸范围内。
要应对这些课题,RX23E-A或许是最佳的选择。RX23E-A是一款单芯片MCU产品,其内部搭载了可实现低噪声/低漂移的AFE以及具有出色的DSP/FPU运算能力的RXv2内核,并专门针对力传感器进行了配置。本次发布的应用指南总结了基于RX23E-A的六轴力传感器测量实例,下面对其结果进行介绍。
测力误差在±0.25%满量程以内,扭矩测量误差在±1%以内,因此可以确认本次所使用的力传感器能够在规格范围内进行测量。
表1 规格和评测结果
评估版
本次评测使用瑞萨的Renesas Solution Starter Kit(RSSK-RX23E-A)评估板进行。用户可以将配套的样例程序写入RSSK,进行力传感器测量。还可以利用RSSK配套的PC工具,实时查看力传感器的测量结果。
来源:瑞萨电子(作者:Keisuke Matsumoto Application Engineer)
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