PDF《Universal Transducer Interface(UTI)》

深圳市三达特科技有限公司 Universal Transducer Interface(Smartec) Universal Transducer Interface(UTI) 通用传感器接口电路 特征 特征 特征 *为各种型号的传感器提供接口电路: 容性器件 容性器件 容性器件 铂电阻 铂电阻 铂电阻 热敏电阻 热敏电阻 热敏电阻 电阻电桥 电阻电桥 电阻电桥 电位差计 电位差计 电位差计 *测量多种传感器件 *单电源供电 2.

9V-5.5V,工作电流底于 2.5mA *线形和分辨率可达二进制的

13 位~14 位 *能够连续自动校准偏移量和增益误差 *兼容微处理器输出信号 *三态输出 *典型测量时间是 10ms 或100ms *2 路或

3 路或者

4 路测量方式 *交流激励电压信号 *能够抑制 50HZ~60HZ 的交流干涉 *掉电模式 *DIL 工作温度范围-40℃~80℃ *无保护工作温度范围是-40℃~180℃ 应用 应用 应用 自动化领域 自动化领域 自动化领域 工业领域和医疗领域 工业领域和医疗领域 工业领域和医疗领域 *容性标准传感 *位置定位传感 *精确温度测量 *压力阻桥传感,军事等其他领域 1. 1. 1. 概况描述 概况描述 概况描述 通用传感器接口电路(UTI) 通用传感器借口电路是完善的前后低频测量应用,基于周期性调制震荡器.传感器能在不需 要额外供电的情况下直接通信 UTI,同一种型号的传感器,只能进行单次访问.UTI 输出兼容 的微处理器周期调制信号,UTI 能为以下提供接口: *容性传感器

0 -

2 pF,

0 -12 pF,变化范围为

300 pF *铂电阻型号 Pt100, Pt1000 *电热调节器

1 kΩ -

25 kΩ *电阻桥

250 Ω -

10 kΩ最大不平衡为+/- 4% or +/- 0.25% *结合以上各条 UTI 在基于智能微处理器系统中有很好的运用.所有的数据都对单微处理器兼容输出,使他 深圳市三达特科技有限公司 Universal Transducer Interface(Smartec) 能够减少连线的数量以及减少隔绝系统中联系次数. 至于有关绝缘的 UTI 应用, 请到我公司 网站上查阅相关资料. 在整个系统中连续自动校正偏移量和增益量必须依靠三态信号技术来 完成.通过高级先进的的技术可以移除低频的干捞.设置

4 个2进制位,可以产生

16 种操 作模式. 原理框图 原理框图 原理框图

2 2 2.引脚说明 .引脚说明 .引脚说明 UTI 在DIP 封装中有

16 个引脚在 SOIC 封装中有

18 个引脚,图1为DIP 和SOIC 两种封装 结构,表1列出了引脚的功能 图一 图一 图一 深圳市三达特科技有限公司 Universal Transducer Interface(Smartec) 表一 表一 表一 3. 3. 3.最大绝对额定值 最大绝对额定值 最大绝对额定值 电源电压 电源电压 电源电压 -0.3V ―+7V 电源电流(除去连接传感器的) 电源电流(除去连接传感器的) 电源电流(除去连接传感器的) 3mA (电压为 5V 时) 功率消耗 功率消耗 功率消耗 21mW 功率消耗(掉电模式下) 功率消耗(掉电模式下) 功率消耗(掉电模式下) 7μW 输出电压 输出电压 输出电压 -0.3v―vDD+0.3V 驱动电流输出 驱动电流输出 驱动电流输出 8mA 阻抗输出 阻抗输出 阻抗输出 60Ω 输入电压 输入电压 输入电压 -0.3v―vDD+0.3V 每个引脚的输入电流 每个引脚的输入电流 每个引脚的输入电流 ±20mA ESD ESD ESD 额定电压 额定电压 额定电压 >

4000V 存储温度范围 存储温度范围 存储温度范围 -65℃―150℃ 工作温度范围 工作温度范围 工作温度范围 -40℃―+85℃ 引导温度(低温焊接, 引导温度(低温焊接, 引导温度(低温焊接,10SEC 10SEC 10SEC) ) ) +300℃ 深圳市三达特科技有限公司 Universal Transducer Interface(Smartec) 4. 4. 4.总说明书 4.0 功能说明 4.1 输出 UTI 输出的是可被微控制器兼容的周期性调制信号并且由激励信号来驱动传感元器件.表3列出了一些 UTI 输出的说明. 因为所有 UTI 数据都是单一的数字输出, 仅四线需要进行前后 的隔绝.如果需要更多关于 UTI 的隔绝信息请访问我们的网站查阅相关技术资料. 表34.2 数字输入 各种传感器可以与 UTI 的输入端直接相连. 传感器与 UTI 的各种联系的各种模式在第

8 节有 详细介绍.表4列出了 UTI 的一些输出说明 深圳市三达特科技有限公司 Universal Transducer Interface(Smartec) 4.3 在4.1 节中介绍到 UTI 有16 种工作模式,这些模式由 SEL1 SEL2 SEL3 和SEL4 四个选择引 脚组合而成.在表

2 中,

1 表示连接通信

2 表示断开.还有一些特殊的功能,比如快/ 慢模式和掉电模式,分别由 SF SF SF 和PD PD PD 设置. SF SF SF 引脚是用来设置测量速度.当SF=1 时,UTI 工作在快速模式,在这种模式下输出信号的 一个周期的时间是 10ms.当SF=0 时,UTI 工作在慢速模式,输出信号的周期时间是 100ms PD PD PD 引脚在 UTI 中是用来设置掉电模式.当PD=0,UTI 处于掉电模式,输出点不稳定(高阻 抗).假如只选中一块 UTI(PD=1) ,它可以连接几个 UTI 的输出到一根输出线上. CML 引脚总是接地的 (除了在 CMUX 模式下) .在CMUX 模式下, CML 引脚是用来选择测量范围 . 这些范围分别是

0 -

2 pF (CML = 0)和0-12 pF (CML = 1). 浮点输入不允许在规定范围之外. 在下一节, , ,将详细介绍 UTI 的所有工作模式. 这些模式的名称和表

2 是的一样的. 在这节中 , CML=0 和SF=0 除非另有规定.要详细说明的重要参数是: * 精确度 * 结果 * 状态数量 * 各种状态中的指定信号 5. 5. 5.一些传感器测量的理论 一些传感器测量的理论 一些传感器测量的理论 5.1 关于三信号测量技术 三信号技术是一种消除线性系统中的未知偏移和增益的技术. 另外,为了应用这种技术,测 量传感器信号,两种基准信号必须基于同种标准.假设系统有这样一个线性函数: 参数 参数 参数 值值值单位 单位 单位 条件 条件 条件/ / /注释 注释 注释 输入电容 输入电容 输入电容

20 20

20 pF pF pF A A A B B B C C C D D D E E E F F F 之间的电容泄漏 之间的电容泄漏 之间的电容泄漏

30 30 30* * *10

10 10-3 -3 -3 pF pF pF DIP DIP DIP 封装 封装 封装

60 60

60 dB dB dB 深圳市三达特科技有限公司 Universal Transducer Interface(Smartec) 我们给系统赋予

3 个不同的输入值: 这三种标准的信号输出值是: 然后计算得: 当系统呈线性时,且在这个比率时, 测量系统中未知偏置 M M Moff off off 和未知增益 K 的影响将被消除 , M 的计算值表示在未知传感元件值和已知标准元件值之间的比率.这种技术叫做三变量技术 或者三信号技术.偏移量和增益的大小可能会随时间改变,但是他们对 最后的结果没有任何 作用,因为 UTI 是基于自校准测量系统. 执行三信号技术需要一个微处理器,微处理器是用来数字化周期调制信号和对数据进行存储 以及进行运算.这样系统结合了传感器,成了一个信号处理电路.例如 UTI 这样,加一........