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单相在线高频BH10S-X /1KVA标机(内置7AH*2/3节)UPS电源
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RFID干货专栏|28 无源传感标签技能

分类:模块电源

3020.00
2022-08-12 01:19:54
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商品描述

单相MCU控制高频在线式UPS


  经过20多年的尽力开展,超高频RFID技能现已成为物联网的核心技能之一,每年的出货量到达了200亿的等级。在这个进程中,我国逐渐成为超高频RFID标签产品的首要生产国,在国家对物联网开展的大力支撑下,职业运用和整个生态的开展十分迅猛。可是,至今国内还没有一本全面介绍超高频RFID技能的书本。

  经过20多年的尽力开展,超高频RFID技能现已成为物联网的核心技能之一,每年的出货量到达了200亿的等级。在这个进程中,我国逐渐成为超高频RFID标签产品的首要生产国,在国家对物联网开展的大力支撑下,职业运用和整个生态的开展十分迅猛。可是,至今国内还没有一本全面介绍超高频RFID技能的书本。

  正式出书发布,本书对UHF RFID最新的技能、产品与商场运用进行了体系性的论述,干货满满!RFID国际网得到了甘泉教师独家授权,在RFID国际网大众号特设专栏,连续发布本书内容。

  在一个超高频RFID体系中,标签在大大都情况下处于被迫状况,只要阅览器对标签进行盘点才干取得标签的数据。而传统的无源RFID标签功用十分简略,只能供给简略的ID号码。可是RFID无源传感体系许多时分需求经过RFID办理和操控一些传感器设备,从传统的RFID标报到具有办理操控才干的无源传感标签之间有必定的间隔。经过十几年的尽力,这条路总算走通了,它的开展有如下几个方向:传统无源超高频RFID标签、带有简略接口功用的标签、内置温度传感器的标签、内置处理器及数字接口的标签、内置ADC及处理器的标签。

  带有简略接口功用的标签在2010~2012年量产面世,如NXP的G2iL+和Impinj的Monza-X系列。其特色是具有简略接口,可是无法获取传感数据,且假如敞开IIC等数字通讯接口需求外接电源,无法完结无源无线传感。这些标签带有数字通讯的接口一般只能作为从机运用,需求外置MCU操控,无法完结无源无线办理。

  从芯片规划的视点剖析,带有简略接口功用的标签仅仅在传统的超高频RFID标签芯片规划上做了一些小的改动。

  新增芯片内部的输入输出端口(IO接口),衔接到新的管脚。原有的超高频RFID标签芯片只要两个有用管脚RF+和RF-,新增IO接口后管脚至少扩展到4个,如新增Pout和Pin。

  其间Pout的作用是输出一个高或低的电平,触发或发动外部设备,可以经过无线通讯的办法操控Pout的0/1数值;Pin的作用是接纳外部设备的电平,判别是高或低,再经过无线节中介绍的铅封功用,便是在芯片的Pout口输出高电平1,然后判别Pin接口的凹凸电平。假如Pout和Pin是电气衔接的,那么Pin口的电平为高,同理假如两个接口之间的衔接断开则Pin口接纳到的电平为低,体系可以经过Pin口的电平判别铅封的状况。

  在衔接外部设备的时分,可以搜集1比特的外部设备状况以及供给1比特的外部操控。如Pin口衔接一个外部设备,阅览器不断与该标签通讯并不断获取外部设备衔接的Pin口参数,当外部设备发动或完结工刁难Pin口输出高电平时,阅览器可以快速取得。同理,阅览器可以经过无线Pout口可以触发一个外部设备作业或中止。

  其间电池辅佐功用可以为芯片供给能量,当外接辅佐电池且发动该功用时,芯片的射频电路、存储电路、数字逻辑电路等部分的供电均来自外部电池,可以大幅进步芯片的灵敏度,灵敏度的极限由本来的功率受限(正向受限)变为阅览器灵敏度受限(反向受限)。此刻芯片的读和写灵敏度是相同的,由标签芯片的解调灵敏度决议;而一般标签读和写灵敏度有必定的不同,是因为写操作时存储器的功耗远大于读时的功耗。

  具有外部电池辅佐功用后,芯片可以供给更大的驱动才干,然后可以支撑IIC等功耗较大的数字电路,一起可以输出带有必定驱动才干的稳压电源,给其他外部设备供电。新的芯片在没有外部电池供电时,也可以供给一个能量较小的输出驱动电压源,其负载才干较弱,可以在较近间隔点亮一个LED灯,该运用也现已有不错的扩展,如在一批标签中指定一个或多个具有特性的标签点亮LED,便利人工寻觅。

  此类芯片常用的数字接口为IIC;IIC(Inter-IntegratedCircuit)其实是IIC Bus简称,所以中文应该叫集成电路总线,它是一种串行通讯总线,运用多主从架构。IIC串行总线一般有两根信号线,一根是双向的数据线SDA,另一根是时钟线SCL。一切接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上,各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

  带有数字接口的芯片可以完结双通道通讯,无线通道与阅览器通讯,数字有线通道与外接设备通讯。因为标签芯片为了省电一般只支撑数字接口的从机,整个体系的通讯进程有些杂乱。详细操作为,外部设备可以经过数字接口对芯片内部的存储区进行读写操作,相同阅览器可以经过无线通道对芯片内部的相同存储区进行操作。当外部设备完结某项作业时或有其它自动要求时,将数据卸载到存储区的指定方位,阅览器周期性的读取标签,并获取该区域的数据,然后取得外部设备的状况或指令;一起当运用层需求外部设备履行某项指令时,可以经过阅览器在标签的存储区的指定方位写入特定数据;外部设备周期性的经过数字接口辨认芯片的存储区域,取得运用的需求然后履行。如此的双向通讯办法,标签芯片作为一个接口转化器,将原有只具有有线通讯的设备改造为无线通讯操控的设备。

  当然选用其它的无线技能也可以完结有线到无线的通讯改造,这儿要留意的是只要小型化、超低功耗、低本钱且许多的物联网设备需求改造时选用该计划才具有优势。

  总的来说,带有简略功用接口的标签芯片开发较为简略,且都运用传统技能,仅仅原有标签芯片的简略晋级。从运用的视点看,可以完结一些如铅封和点灯等简略立异运用,关于传感器的集成和运用的便利性仅仅一个中间状况的产品。

  内置温度传感器的超高频RFID标签芯片这个概念在2005年就现已提出,笔者就读的香港科技大学模仿芯片实验室便是在2005年开端承受当地政府的物流测温超高频RFID芯片项意图,可是其大规模量产要比及10年后的2015年。内置温度传感器的标签一向是RFID与传感器结合的抢手话题,开始的方针商场是冷链运用。不过至今冷链商场中RFID的用量都不大,更别提带有温度传感器的RFID标签了。所以内置温度传感器的标签商场重心转为工业范畴,特别是超高温等无法运用电池供电的无线测温场景,如电力温度监控等,取得了必定的成功。

  测温是超高频RFID标签最简略完结的芯片集成功用;压力相关的传感器一般需求机械结构的支撑(如选用MEMS技能),湿度相关的传感器相同需求结构电容的参加,一般选用栅状结构完结,不过在超高频RFID标签中可以合理运用天线规划完结,其他类型的传感器则需求更多芯片和结构的支撑,很难集成到一颗标签芯片内部。一起温度传感器也作为其它传感器校准运用的根底参数,许多传感器的精度都需求经过温度进行核算和校准,如湿度、压强等传感器都需求先搜集到温度数据,再进行运算才干够得到精确的数值。

  内置温度传感器的标签芯片与一般的标签芯片在外观上彻底相同,相同仅仅两个有用管脚RF+和RF-,在封装工艺上也是相同的,一起支撑wafer级的倒封装和SOT/QFN的回流焊封装以及特种标签的SIP封装。不同点在于内置温度传感器的标签因为运用场景不同,运用的工艺不同。如需求运用在电力等高温环境中,则不能运用传统的倒封装工艺以及PET基材,需求运用陶瓷基材的银浆标签合作SIP封装或回流焊工艺。此外,倒封装工艺热压时,会改动芯片的一些物理特性,对温度的精度有所影响,但关于冷链等精度要求并不高的运用牵强可以承受,但关于精度要求较高的人体、动物测温等,不主张选用倒封装技能。

  从芯片规划的视点剖析,内置温度传感器的标签芯片首要做了两点立异,分别是电源办理部分和低功耗的温度传感器。

  一般情况下,内置温度传感器的标签芯片面积比传统的标签芯片面积要大许多,这部分添加的面积并不是因为新增温度传感器而,而首要是由电源办理模块添加的。一般标签芯片的电源办理部分为了节约面积(面积决议本钱),其结构十分简略。而带有温度传感器的标签芯片需求安稳作业在凹凸温场景中,特别是在高达150℃的高温环境中时,芯片内部器材的特性都会发生很大的改动。一般的标签芯片因为体系漏电等原因,在超越85℃时其功用急剧下降,还没有抵达100℃就无法作业了。与此一起,内置的温度传感器需求一个十分精确的基准电压,这个电压要求大规模温度段内要有较好的共同性。在工业场景中,体系关于安稳性的要求十分高,需求芯片具有很强的鲁棒性。

  依据上述原因,整个芯片的电源办理部分需求彻底从头规划,并在高温文常温的特性上寻觅一个相对平衡的灵敏度曲线,在安稳性,在本钱和功用上取折衷点。

  最简略完结办法是经过两个不同特性的轰动时钟计数转化为对应的温度。因为半导体工艺中的器材具有随温度改动,依据相应的改动曲线,可以结构一个环形振动器A,其振动频率随温度改动,再结构一个不随温度改动的规范振动器B(振动器B的频率远高于振动器A),用规范振动器B搜集振动器A,可以得到一个A的周期内存在多少个B的周期,然后经过公式可以核算出对应的当时温度。

  因为半导体在生产进程中存在工艺差错,需求在芯片测验的时分进行校准,到达预期的温度精度。不同运用的标签芯片需求校准的温度规模和校准办法略有不同,一般情况下精度要求越高或测温规模越大,其校准难度越大、校按时刻越长、本钱也越高。一般的温度计和体温计都是需求经过校准的,比较而言,内置温度传感器的标签在批量校按时具有优势。

  内置温度传感器的精度还跟接纳到的阅览器功率以及本身封装有关。当阅览器输出功率改动或到标签的间隔改动时,标签收到的功率发生改动,然后影响振动器的频率。如国外某品牌的温度传感标签在不同输入功率下温度相差7度之多,他们只能经过阅览器改动输出功率,屡次搜集数据后算法优化的办法取得改进温度数据,即便有所改进,差错仍然很大。优异的电源办理模块和消除压力影响的振动器规划会有很大改进,但仍然会发生0.1-0.2度的差错。

  标签的封装与实践的测温有很大的相关性,这儿需求考虑的三个参数是自发热、热源传导特性和散热性。

  自发热望文生义是芯片在作业的时分接纳到阅览器的电磁波转化为电能支撑体系作业,与此一起,剩余的能量会导致内部损耗引起自发热。体系所需求的能量是固定的,标签芯片收到的能量越大,剩余的能量就越大,自发热就越显着。当阅览器继续不断的发射较大的电磁波给标签供电时,芯片的自发热就会比较显着,然后导致测验温度高于实践环境温度。处理该问题的手法有减小盘点次数、操控标签输入功率、标签封装选用较好的散热或选用内置ADC合作外置温度传感器的计划。

  商场中一些特种标签,并不需求测温,但要求在高温作业时仍然有必定的功用确保,传统的标签芯片在高温时彻底无法作业,也可以选用这种耐高温高的内置温度传感器的标签。内置温度传感器的标签运用也越来越多,如人体测温、动物测温等新的运用层出不穷,后续的开展趋势环绕封装工艺和标签温度校准的开发和立异。

  因为带有简略接口功用的标签只能作为从机运用,无法自动地办理外部多种杂乱的传感器。特别是一些需求本地运算的传感器,假如把原始数据都存储在标签芯片的存储区,再由阅览器读取后传递给运用层运算,其芯片的存储空间需求几百KB,且传输的进程也需求许多时刻,因而火急的需求一种带有运算功用的标签芯片。传统的有源无线传感产品,都是经过微操控单元(Micro-Controller Unit,MCU)操控传感器,并经过有源无线技能传输出去。一些企业就将这套传统计划移植到了超高频RFID标签芯片体系中,将MCU中嵌入标签体系中。

  商场上的传感器集成度越来越高,大都选用SPI数字接口与MCU通讯。SPI,是英语SerialPeripheral interface的缩写,望文生义便是串行外围设备接口。是Motorola首要在其MC68HCXX系列处理器上界说的。SPI接口首要运用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转化器、数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI是一种高速的,全双工,同步的通讯总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,一起为PCB的布局上节约空间,供给便利。正是出于这种简略易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通讯协议。因而内置处理器及数字接口的标签芯片选用了SPI接口。因为体系中有时分需求MCU操控传感器,有时分需求被操控,该芯片的SPI接口可以作为主机也可以作为从机。因为一些传感器的功耗比较大,仅仅依托标签的供电是不行的,需求外部的供电,因而该芯片具有外接电源的才干,且需求具有超低功耗电池接口的办理才干。

  内置处理器及数字接口的标签的雏形现已出来近十年时刻,但商场的拓宽并不顺畅,首要原因是因为其灵敏度较差,无法在较远的规模内作业。因为芯片内部具有数字接口,其功耗较高,再加上需求给外部传感器供电(外部传感器功耗最大的部分也是数字通讯接口),终究导致标签接纳到的能量不行,只能经过调整阅览器与标签之间的间隔添加能量强度然后供给更大的电流。当运用外部电池供电时,比照传统的无线传感计划没有优势,传统的无线计划可以将信号传播到几百米外的接纳机,而本计划的标签在电池辅佐的情况下,作业间隔也不超越20米。

  即便作业间隔很近,关于一些只能运用无源传感的运用,终究不得不挑选内置处理器及数字接口的标签技能,特别是项目中指定为某种SPI接口的传感器。

  在剖析内置处理器及数字接口的标签芯片时发现影响体系功耗最大的部分是芯片内部的SPI数字接口和传感器内部的数字接口。一个带有数字接口的传感器内部有以下几个部分:模仿传感器材部分、信号扩大器部分、模数转化器ADC部分、数字处理部分。一次传感器的数据搜集进程为,阅览器经过无线指令奉告标签芯片发动传感器搜集;标签芯片给传感器供电并经过SPI接口发动传感器芯片;模仿传感器材部分输出电压或电流参数;信号扩大器部分将模仿传感器输出的信号扩大;模数转化器ADC部分将模仿信号转化为数字信号;数字处理部分将数据处理并经过SPI接口传给标签芯片。从上述的传感器数据传输进程中可以发现体系中两次用到SPI接口,而真实的有用数据与SPI接口无关,但体系需求给标签芯片和传感芯片的两个SPI数字部分供电(低功耗形式下SPI的功耗为几个uA)。假如将两颗芯片的SPI数字接口去除,则体系仍然是完好的,仅仅无法将数据传输到标签芯片中。如图4-85所示,假如将上述信号扩大器部分、模数转化器ADC部分、数字处理部分都放在标签芯片内,则既可以完结数据的传输,又可以完结低功耗,仅仅从本来的SPI数字接口改为现在的模仿接口。

  具有内置ADC及处理器的标签芯片是2018年左右才呈现的全新无源无线产品,具有低功耗、传感器适配性强等长处。在一些数字传感器芯片中现已集成了温度传感器,是为了精度校准,而选用模仿传感器材后就需求额定的温度传感器进行校准,因而标签芯片集成了温度传感,当然也可以经过模仿接口衔接外接的温度传感器完结温度校准的功用。其可以衔接的传感器品种也十分多,包括温度传感器、气压传感器、应力/压力传感器、亮度传感器、湿度传感器等。

  具有内置ADC及处理器的标签芯片是职业的立异,首要运用于杂乱的工业操控搜集环境中,如重型机械轴承办理、超高温(300℃)环境测测温、修建应力办理等。

  从上述特性中可以看出,其芯片结构与Monza 4芯片十分类似,如QT功用和3D天线功用,可以认为MonzaX-2K是在Monza 4的芯片根底上开发的,其无源灵敏度略差于Monza 4芯片是因为其芯片的存储空间变大了,存储空间越大,体系的漏电流越大。Monza X-2K与Monza4芯片的不同点是添加了IIC接口和电源输入。Monza X-2K只能作为IIC的从机,MCU可以经过操作MonzaX-2K芯片的存储区完结与读写器的通讯。不过在运用IIC通讯时需求供给外部供电。当没有外部供电时,整个芯片可以独立完结超高频RFID的一切规范功用。

  在没有电池辅佐的无源状况下,芯片的读灵敏度为-17dBm,写灵敏度为-12dBm,这与一般RFID芯片的读写灵敏度差值相符。当添加电池辅佐功用后,Monza X-2K芯片的读写灵敏度(0℃到85℃)都变为-24dBm,这阐明体系的灵敏度由接纳电路的解调极限决议。当温度降到0℃之下时,灵敏度降到-20dBm,这是由芯片工艺和规划决议的。该差异阐明该芯片没有做低温补偿的电路规划。

  Monza X-2K体系需求供给1.6V到3.6V的直流输入才干驱动IIC接口的作业。在外部电池供电时,体系的写操作时电流为100uA左右,而体系读操作时的电流为15uA左右,体系闲暇时的电流也是15uA左右。

  芯片闲暇时的漏电流十分大,假如电池一向供电,则体系的耗电问题会很严重。这也是前期的简略接口功用标签芯片的通病,因为内部不具有低功耗办理机制,只能运用这种简略的办法完结。因而在实践运用中很受限,需求外接的MCU操控给MonzaX-2K供电。

  LTU32是一款契合EPCTMGlobal Class1 Gen2通讯协议的无源无线温度传感芯片。芯片运用先进的超高频无线电波能量搜集(Energy Harvesting)技能,经过840MHz-960MHz的RF电磁波取得能量。芯片内置512比特可擦写非易失性数据贮存单元(NVM),供存储用户信息等数据。射频芯片通讯接口支撑EPC Global C1G2 v1.2通讯接口,可调配各型超高频RFID读写设备建立无源无线芯片的模块框图,其内部结构与一般标签芯片类似,仅仅添加了温度传感器模块,由数字操控模块办理。

  跟着低功耗电路规划技能的开展以及更多运用场景的呈现,集成在RFID标签上的温度传感器不只需求低功耗,传感精度和分辨率等方针也需求与分立式传感器适当。本传感器温度信号选用了非线性读取,后端数字可依据预设参数完结快速的线性化,便利原始温度数据读出后与摄氏(华氏)温度之间的转化。

  校准后(出厂后)要害区段温度数据精度到达±1oC,全温度段差错曲线所示。详细芯片的温度差错曲线与实践校准相关,如只需求体温段的精度,可以调整校准战略,完结体温段0.1的精度。在-40℃到150℃的宽规模内很难完结各个区域都具有较高的温度精度,假如期望全温度规模具有更好的温度参数,需求在校准测验上花费更多本钱。

  如表3-9所示为LTU32系列芯片的极限参数特性表,其间需求留意的是,标签存储器的寿数与温度相关,且温度越高芯片寿数指数级下降。应尽量防止标签长时刻处于超高温的环境中,假如真实无法防止高温存储环境,则可以定时的对存储区的数据进行写操作,加强存储电荷的安稳性,减小长时刻高温漏电导致的“0”“1”电平判别错位的问题。

  别的需求留意的是标签芯片在不同温度时的灵敏度也会发生改动。一般的标签芯片一般灵敏度在25℃的环境中最佳,超越25℃后灵敏度会下降,当超越85℃时灵敏度下降十分凶猛乃至无法作业。而LTU32芯片专门针对该问题做了芯片规划优化,可以完结极限温度时安稳作业,仅仅此刻的灵敏度较25℃有所下降。标签的作业间隔与温度的联系,如图4-89所示,在135℃的环境中,标签仍然可以到达最远作业间隔的40%。

  为了便利LTU32系列芯片的推行,其一切传感指令都支撑Gen2协议,只需求对一般的Gen2阅览器进行简略指令改造即可完结一切的测温指令。如图4-90所示,为对一个LTU32标签的测温进程,其间将测温指令Sense融合在写指令Write中。

  当环境中标签数量很大时,假如选用这种对单个标签操作的办法功率很低,悦和创造性的发明晰SELSENSE指令,完结大批量的快速温度搜集。如图4-91所示为SELSENSE指令,其间SELSENSE指令与SELSENSE指令之间的时刻间隔应不小于15ms。SELSENSE指令格局与一般Select指令共同。

  SELSENSE一起具有Parallelencoding指令和Fast-ID指令的特色,可以说SELSENSE是一种充分运用Gen2协议特色改造出来的指令,具有十分高的功率。

  为了处理无源外接传感器和闲暇状况电池漏电问题(简略接口标签芯片的痛点),Farsens公司开发的ROCKY100标签芯片,其方针是完结在无源状况给外接传感器供电并完结SPI通讯,当有电池辅佐时确保电池的长效寿数。

  从ROCKY100的特性看,该芯片新增了无源电压输出功用、电池低功耗办理功用、SPI主从形式功用。关于一般的标签芯片有了很大的改动,乃至可以认为是一个低功耗传感器办理芯片添加了超高频RFID的通讯功用和无源取电功用。ROCKY100的规划理念更多的是为传感器衔接而发生,如稳压电源输出是为外围的传感器供电;电池低功耗办理功用是为需求电池辅佐的设备供给更久的寿数,Monza X-2K的漏电流为15uA而ROCKY100仅为0.5uA,电池生命添加30倍;具有SPI主从功用,可以更好的办理外接传感器。

  如图4-92所示为ROCKY100芯片框图,比照一般超高频RFID标签芯片,其新增了省电形式核(PSM core)、省电负载输出(PSM LOAD)、主/从SPI等模块。其间VDD、VBAT、VSS、VREGL、GLOAD为电源接口:

  VDD为体系的正电源电压,可以为芯片内部器材及外部网络供电,这个电能是经过接纳机收到的射频信号转化而成,因而其负载才干与接纳到的信号强度有关。

  VBAT为电池输进口,可以经过电池为体系供电。当有电池衔接,可以经过芯片内部设置将VBAT接口衔接到VDD上,内部体系和外部网络都可以运用电池供电,添加负载才干和体系功用。

  VREGL为可装备的线性稳压源输出接口,直接衔接外接负载(传感器芯片),这部分能量来自VDD。没有直接运用VDD的原因是VDD的电压安稳度不行,且输出电压值不可控。

  GLOAD为外接负载的地,不过并没有直接衔接到VSS,在两个接口之间有一个开关,这个开关的功用是在不发动外接设备时,断开开关减小漏电。

  ROCKY100芯片的读灵敏度为-14dBm,当有1.8V5uA负载时,其灵敏度降为-10dBm,当有电池辅佐时灵敏度可以到达-24dBm,在选用增强电池辅佐时,灵敏度可以到达-35dBm。在运用增强型电池辅佐时,有必要发动反向调制加深工能,不然即便标签芯片可以作业,阅览器也无法接纳到标签回来的数据。

  具有负载时,芯片需求供给更多的能量给负载供电,因而其灵敏度会下降。这儿可以做一个简略的核算,当没有负载时,芯片接纳机收到的信号强度为40μW(-14dBm),当衔接负载后芯片接纳机需求接纳到100μW(-10dBm)的能量。一般情况下超高频RFID体系的射频能量转化直流能量的转化功率约为25%,输出的电压VDD约为3.2V,因而可以供给的额定电流为(100μW-40μW)25%=15 μW。因为VREGL的LDO需求耗费额定的0.5uA电流,VDD电压监控需求耗费1uA的电流,需求耗费1.5uA3.2V=4.8μW,1.8V5uA负载需求的能量为9μW。15μW-4.8μW=10.2μW9μW,满足支撑负载作业。

  芯片的阻抗参数在读取、带有负载和电池辅佐的情况下会发生改动。在相同频率下,一般芯片的虚部改动不大,实部与芯片的无源负载电流巨细相关,无源负载电流越小,其实部越小。当电池辅佐时,无源负载最小,其实部参数也最小,当无源带有外部负载时,体系的无源负载最大,其实部参数也最大。

  标签芯片的供电参数中最要害的是IBAT,电池辅佐时的漏电是确保芯片寿数的要害参数。VREGL作为负载输出电压端口,其输出电压为1.2V到3.0V之间,输出的电压解析度为3mV,差错为5%,支撑的负载最大电流为5mA(需求电池辅佐)。负载电流巨细与体系的灵敏度相关,负载电流越大其灵敏度会越差,当芯片接纳机接纳到的能量不足以支撑负载时,就会拉低体系端口电压VDD。如图4-93所示为输入信号强度与不同负载的曲线图。

  一般情况下低功耗SPI接口的传感器的供电需求确保10uA的电流,对应的负载为100kΩ,如该传感器需求3V的供电,则体系的灵敏度只要-4dBm。若体系需求0.1mA的电流3V的电压,则灵敏度只要9dBm,作业间隔只要30cm左右。因而在运用VDD给负载供电时必定要充分考虑负载的电流,尽量选用小电流的传感器和负载电路,或选用电池辅佐。一般情况下,关于负载电流大于100uA的传感器都主张选用电池辅佐功用。

  如图4-94所示,为ROCKY100标签体系的运用示意图,芯片衔接一个微处理器,并具有电池辅佐供电。电子标签绝大大都时刻都是处于休眠状况,只要少量时刻处于作业状况。ROCKY100芯片的电池辅佐最大的长处是省电,在一般状况下都处于休眠状况,电池的漏电流小于1uA,当有电磁波激活标签时,再发动电池辅佐功用,这样既能完结传感功用又可以添加电池的寿数。

  如表3-10所示,为LAU2芯片的要害参数,该芯片不只内置ADC还内置了40℃-150℃宽规模的温度传感器。该芯片支撑多种物理量的丈量办法,包括支撑0-1V的电压丈量,10pF到500nF的电容丈量以及200kΩ到500MΩ的电阻丈量。在无负载发动ADC和测温时,其芯片灵敏度为-15dBm。

  如图4-95所示为LAU2芯片的模块框图,图中有多个传感器输入端口,其意图为习惯不同类型的传感器,比较SPI的规范接口不同,模仿接口品种较多且衔接办法多样。传感器的数据经过外表扩大器(InstrumentationAmplifiers,IA)扩大到适宜的电压后,模仿数字转化器(Analog-to-digitalconverter,ADC)将量化后的传感数据传到数字基带,此刻经过阅览器的特别指令可以将此传感数据读出,并经过数据处理后得到外接传感器的线芯片无需电池辅佐,VC2端口可以为外接模仿传感器网路供电。其间温度传感器的完结办法也发生了改动,不再是LTU32中的经过振动器脉宽核算温度,而变为一个模仿温度传感器加上ADC的办法,其精度和安稳度也大幅提高。

  LAU2支撑接入多种不同的模仿传感器类型,包括二/四线电阻型传感器(无内部扩大)、电桥型传感器、电容型传感器、电流型传感器、单端肯定电压型传感器和高压电压型传感器。

  如表3-11所示,为LAU2芯片的电气特性,芯片可以在全温度段(–40°C to 150°C)供给安稳的钳位电压VC2,可以为体系的外围网络供电。一起针对外围传感器可以供给1.5V或1.8V的高精度电源,在全温度段电压精度为2%,最大输出供电电流为1mA。一些传感器需求高精度基准电压源,因而LAU2芯片供给了1.257V的精度为0.5%的高精度基准参阅电压。针对一些超高压的运用,LAU2供给了20V的高压监测功用。

  LAU2芯片内部功耗约为5.4μW,远低于ROCKY100的功耗。LAU2芯片的整流器功率约为25%。如表3-12所示,为不同功耗外接传感器时对芯片灵敏度的影响。

  一种传感器运用模仿接口的功耗要远小于选用数字接口,再加上LAU2内部没有SPI操控等单元,其负载才干更强,整个体系的作业间隔会显着优于ROCKY100。不过LAU2的缺陷也十分显着,模仿接口的传感器集成度很差,开发难度也大许多,且芯片的接口品种也不一致,特别一些带有内部运算的传感器无法选用模仿接口完结,如轰动频率搜集、瞬时加速度搜集等。不过这是选用无源无线传感完结远间隔最优的手法,信任跟着运用的普遍化和技能的遍及,越来越多的运用会选用内置ADC的标签。

  无源无线传感的需求一向在那里,现在可以完结的处理计划只要选用超高频RFID无源技能,曩昔商场不成熟,直到近几年无源传感的产品和计划才呈现,商场的推行和开展需求时刻。无源无线传感的技能在不断的开展进程中,现在仅仅刚刚开端,信任跟着越来越多的工业运用需求的呈现无源无线传感器的商场会迎来腾跃的开展。

  公司有多款阅览器产品,皆契合非触摸读卡器和芯片的原有国际规范ISO 14443以及ICO规则的数据结构,可阅览证件触及的国家包括美国、欧盟、土耳其、东盟等多个旅行、商务抢手国家,国内则可快速读取护照、通行证、回乡证、台胞证等多种证件。

产品特性指标
产品型号 BH10S/BH10L BH20S/BH20L BH30S/BH30L BH60S/BH60L BH100S/BH100L
产品容量 1KVA/0.8KW 2KVA/1.6KW 3KVA/2.4KW 6KVA/4.8KW 10KVA/8KW
整机特性参数
整机体制 双转换高频在线式
整机结构
采用塔式和机架式结构设计
整机满载效率AC-AC >90%
噪音(距离前面2米) <50dB
工作温度 0~40℃
储存温度
-15~60℃(不含电池)
湿度
<95%无冷凝
安全标准
GB/T14715
电磁兼容标准 EN50091-1/2
保护功能
过载、短路、过温、市电过高/过低、电池过高/过低
直流启动功能
具备
配接发电机功能
具备
手动旁路
选件
显示 LCD:市电下UPS运行状态、逆变状态、旁路状态、电池状态、电池量、负载量、故障信息等
声光报警
自动
静音
自动
输入特性参数
输入电压范围
100%负载:180~300Vac,50%负载:110~300Vac
175~280Vac
输入频率范围 50/60Hz(自适应)
输入功率因PF
0.99
总谐波失真(THDI) <5%
输出特性参数
输出电压 220Vac
输出功率因数 0.8
输出电压稳定度
220Vac±1%(静态负载);220Vac±2%(50-0%负载跃变);220Vac±5%(100-0%负载跃变)
输出频率(市电)
46Hz≤输入频率≤54Hz时,输出和输入保持一致;输入频率小于46Hz或大于54Hz时输出频率锁定在50Hz
输出频率(电池) 50Hz±0.2%
输出波形
纯正弦波
失真度
<1%(线性满负载),<3%(非线性负载)
过载
>125%过载运行时间大于30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
>120%过载运行时间30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
峰值因数 3:1
逆变效率 >90%
短路
电路自动保护,输出为零
输出异常
逆变器输出自动闭锁保护
噪声抑制
EMI/RFI滤波器
电池过低
关机保护
动态响应
满载3%,稳定时间为20毫秒
自动重新启动
具备
软件设定开/关机
具备
旁路特性参数
静态旁路转换时间 0ms
静态旁路输入范围 80Vac±5%~285Vac±5%
旁路逆变转换时间 2ms
电池特性参数
电池类型
密封铅酸免维护电池
标配电池额定电压、节数 12V/7Ah×2/3节
12V/7Ah×4/6节 12V/7Ah×6/8节 12V/7Ah×16节 12V/7Ah×16节
标配电池额定备用时间 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min
长延时电池额定电压 36Vdc 72Vdc 96Vdc 192Vdc 192Vdc
标配充电电流
1A 1A 1A 1A 1A
长延时充电电流
4A 4A 4A 4A 4A
接口特性参数
通讯接口 RS232标配;/SNMP/RS485/干接点(选件)
监控软件 具有各种操作系统下的监控管理,市电及电池状态、市电故障、电池电压低、遥控关机、控制菜单
物理参数
标机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220
465×190×345 465×190×345 500×240×620 500×240×620
净重量Kg
10.5/12 22.5/25 27.5/29.5 60 57
长机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220 465×190×345 465×190×345 500×240×460 500×240×460
净重量Kg 6.5 12 12.5 18 20
注:参数若有改动,恕不另行通知。
☆:标记颜色字体为此型号参数。