Датчики перемещения (угловые, линейные, осевые)

Простой изолированный обратноходовой преобразователь генерирует выход 15 В / 200 мА из входного напряжения с диапазоном 50 В – 600 В. LM5021-1 подходит для использования в энергосберегающих преобразователях благодаря наличию в нём режима пропуска импульсов. Так как максимальное входное напряжение составляет 600 В, режим пропуска импульсов позволяет увеличить КПД благодаря снижению потерь при переключении.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Широкий диапазон постоянного входного напряжения (от 50 В до 600 В)
• Ограничение коэффициента заполнения на уровне 80%
• КПД при полной нагрузке 84%
• Потребляемая мощность при отсутствии нагрузки менее 70 мВт
• Режим пропуска импульсов позволяет снизить потери при переключении
• Малое количество использованных компонентов (в силу отсутствия необходимости во внешнем компенсационном добавлении сигнала напряжения с постоянным наклоном характеристики) благодаря использованию LM5021-1

Базовый проект генерирует два изолированных выходных напряжения (+3,3 В и -3,3 В) при мощности 2 Вт из переменного входного напряжения электросети с диапазоном 88 В – 269 В. В UCC28910 входят силовой полевой транзистор, рассчитанный на напряжение 700 В, и контроллер с управлением на первичной стороне. Благодаря этому он позволяет уменьшить площадь печатной платы и сократить время сборки.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Малые задержки распространения сигнала и времена распространения сигнала по внутреннему контуру
• Выходной вывод индикации ошибки FAULT
• Диапазон входного / выходного напряжения поддерживает МК с напряжениями 3,3 В и 5 В
• Таймер доминантного режима на линиях передачи (TXD) и приёма (RXD)
• Рейтинг защиты от электростатического разряда по модели человеческого тела превышает 12 кВ
• Данный базовый проект доступен для заказа

Референс дизайн TIDA-00095 обеспечивает законченное решение для измерения и обработки температуры с 2-х, 3-х и 4-х проводного резистивного детектора температуры и передачи показаний по токовой петле 4…20 мА. Решение может быть использовано в приложениях обработки измерений в промышленной автоматизации, полевых передатчиках и автоматизации зданий. При ошибке измерения температуры менее чем 0,017 °C в диапазоне температур -200…+850°C, сверхнизким потреблением 1,4 мА (включая ток через резисторный датчик температуры) и соответствие IEC61000, этот дизайн значительно уменьшает время проектирования и разработки высокоточных систем передачи температуры. Он также адресует системный уровень калибровки смещения и усиления, которые могут быть использованы для улучшения точности АЦП и ЦАП, а также осуществлять линейную интерполяцию для адресации нелинейного элемента (резистивного термодетектора).

• Совместимость 2-,3- и 4-проводными RTD датчиками;
• Низкое энергопотребление 1,4 мА (включая ток через  RTD) делает дизайн идеальным для питания от токовой петли;
• Выходной сигнал – токовая петля 4…20 мА с разрешением 0,25 мкА;
• Максимальная ошибка измерения: 0,11°C в диапазоне -200…+200°C и 0,17°C в диапазоне -200…+850°C;
• Соответствие IEC61000-4-2 по ESD: воздушный пробой ±8 кВ класс А, пробой при контакте ±4 кВ класс А;
• Соответствие IEC61000-4-4 по EFT: ±2 кВ класс А.

Цель данной разработки в предложении законченного решения питания от изолированной токовой петли 4-20 мА передатчиков или других маломощных приложений с ограниченным входным током. В нем рассматриваются ключевые требования приложений, такие как работа с широким диапазоном входного напряжения, изолированные и неизолированные выходы с малым уровнем шума и предлагается полный набор функций защиты. Популярный формат конструкции – двухслойная плата с односторонним монтажом, множество контрольных точек на плате и полная документация облегчают тестирование, модификацию и оптимизацию пользователем. Смотрите видеообзор TIDA-00349, охватывающий в том числе и топологию изолированного питания, используемого в TIDA-00167.

• Работа с широким входным напряжением от 8 до 33 В;
• Предоставляет изолированную и неизолированную шины 3,3 В, выбор между низким током собственного потребления LDO и высоким PSRR LDO;
• Высокая эффективность изолированного DC/DC преобразователя с постоянной частотой переключений, КПД >70% при нагрузке от 5 до 8 мВт;
• Встроенная фильтрация пульсаций согласно требованиями EMI (EN55011) и развязка токовой петли;
• Полностью рабочая плата с возможностью простых тестов, изменений и оптимизации.

В данном проекте TI предлагается платформа для быстрого прототипирования сенсорного передатчика IO-Link. Благодаря его модульному дизайну можно легко отсоединять различные секции для быстрого и простого сопряжения с любыми аналоговыми или цифровыми датчиками. Система запрограммирована с использованием полностью соответствующих стандарту стека и физического уровня IO-Link. По умолчанию в комплект входят: переключатель с эмуляцией цифрового входа, 2 светодиода для индикации статуса и потенциометр с эмуляцией терморезистора (считывается 24-битным аппаратным средством). Всё это помещается на плату шириной 6 мм с возможностью подключения разъёма промышленного стандарта M12.

Посмотрите видеообзор на сенсорный передатчик IO-Link TIDA-00188 СЕЙЧАС.

Больше информации о TMG: нажмите здесь.

Базовый проект изолированного устройства для передачи выходного сигнала термопары с питанием по контуру представляет собой системное решение для точных измерений термопарой типа K в изолированных устройствах с токовой петлёй 4-20 мА. Данный проект рассматривается как отладочный модуль для быстрого прототипирования и разработки конечной продукции в сферах управления процессами и автоматизации производства. Потенциальные сложности в применении термопары в качестве датчика температуры заключаются в малых значениях выходных напряжений, низком уровне чувствительности и нелинейности; к тому же по причине того, что в промышленности распространены разности потенциалов более 100 В, термопара и схема преобразования сигналов должны быть гальванически развязаны. В перечень файлов проекта включены замечания по проекту, блок-схемы, схема электрическая принципиальная, перечень элементов, трассировка платы, файлы Altium, Gerber и прошивка MSP430.

Ознакомьтесь с видеообзором TIDA-00349, в котором реализована топология изолированного питания, идентичная той, что использована и в проекте TIDA-00189, здесь.

TIDA-00204 – референс дизайн, позволяющий оценить производительность двух гигабитных физических уровней DP83867 для индустриальных приложений и управляющего процессора Sitara со встроенным Ethernet MAC и свитчем. Плата разработана в соответствии с требованиями EMI и EMC. Встроенное программное обеспечение включает в себя драйвер физического уровня, UDP и TCP/ IP стеки и пример HTTP веб сервера. Хост-процессор сконфигурирован для загрузки предустановленного образа с SD-карты памяти. Виртуальный USB COM порт обеспечивает доступ к регистрам физического уровня Ethernet. Интерфейс JTAG позволяет создавать и загружать собственное программное обеспечение.

• EMI и EMC - совместимый дизайн с широким диапазоном напряжения питания (17-60 В), использующий два гигабитных физических уровня DP83867IR и процессор AM3359 семейства Sitara для работы в тяжелых промышленных условиях;
• Превосходит CISPR 11/ EN55011 Class A по требованиям излучения >4,6 дБ;
• Превышает требования IEC61800-3 по EMC защите:
  • +/-6 kV ESD CD по IEC 61000-4-2,
  • +/-4 kV EFT по IEC 61000-4-4,
  • +/-2 kV Surge по IEC 61000-4-5;
• Прошивка Sitara AM3359 включает UDP и TCP/ IP стек и пример HTTP веб сервера, загружается с SD-карты памяти, обеспечивая возможность автономной работы;
• Доступ к регистрам DP83867IR по USB виртуальному COM порту для настройки конфигурации физического уровня, в том числе RGMII Delay Mode Hardware, поддерживающего Start-of-Frame Detect для использования стандарта IEEE1588 PTP.

Базовый проект физического уровня Ethernet в стандартном промышленном форм-факторе позволяет клиентам Texas Instruments оперативно разрабатывать системы и выводить их на рынок благодаря использованию промышленных приёмопередающих устройств физического уровня Ethernet от TI, которые полностью соответствуют требованиям EN5501 класса A по ЭМП. Для связи с платой управления на базе 32-битного процессора с ядром Cortex M4 присутствует 50-выводной интерфейс. Данная плата выполнена в малых габаритах (2 дюйма x 3 дюйма), что упрощает её встраивание в уже существующие продукты.

В данном базовом проекте демонстрируется продвинутый функционал приёмопередающих устройств физического уровня Ethernet DP83848K, он поддерживает интерфейсы 10/100 Base-T и соответствует требованиям стандарта IEEE 802.3. Данный базовый проект работает от одного напряжения питания (5 В с использованием интегрированного регулятора или 3,3 В) Все прочие напряжения, необходимые для приёмопередатчиков физического уровня Ethernet, генерируются на печатной плате.

• Соответствует требованиям EN5501 класса A по излучаемым помехам
• Низкая потребляемая мощность: 264 мВт
• Физический уровень DP83848K в конфигурации интерфейса MII
• Поддержка программируемого светодиодного отображения статусов связи и активности
• Внешний изолирующий трансформатор с синфазным дросселем на стороне физического уровня для повышения ЭМС и невосприимчивости к ЭМП
• Защита от электростатического разряда по модели человеческого тела на приёмной и передающей линиях с рейтингом 4 кВ

Полное описание этого решения для обеспечения бесконтактного интерфейса. Служба интерфейсов позволяет чтение логов и настройку системы (калибровка данных, обновление микропрограммы и др.) в промышленных приложениях, таких как человеко-машинный интерфейс (HMI). Содержимое FRAM на ультраэкономичном микроконтроллере MSP доступно одновременно через NFC и серийный порт (I2C, SPI), позволяет считывать сообщения системы, например, передатчиков данных о температуре и давлении даже когда система отключена от питания. Параметры настройки могут быть запрограммированы при вводе в эксплуатацию, до (или после) того, как система установлена и подключена к питанию. Функция системы позволяет настраивать и считывать логи устройства без подключения к питанию, что значительно сокращает затраты при вводе в эксплуатацию или в качестве возвратов.

• ISO14443B интерфейс (RF430CL330): стандарт Android NFC;
• 64 КБ FRAM (MSP430FR5969);
• Пропускная способность до 8 МБ/с в/от FRAM через последовательный интерфейс;
• Пропускная способность 800 КБ/с в/от FRAM через NFC;
• Питание через NFC Power ORing между основной системой и дочерней картой NFC для демонстрации пробуждения NFC карты, когда основная система не работает.

В данном проекте TI предлагается платформа для быстрого прототипирования сенсорного передатчика SIO. Благодаря её модульной структуре можно задействовать несколько вариантов управления интерфейсом SIO, а также существует возможность простого перехода на построение датчика присутствия IO-Link (с помощью стека IO-Link из TMG). TIDA-00244 по умолчанию комплектуется датчиком Холла, переключателем и светодиодом для отображения статуса. Весь проект умещается 6 мм широкой плате, совместимой с разъёмом промышленного стандарта M12.

Для портативных приложений двухпроводной токовой петли 4…20 мА общее потребление питания должно быть тщательно продумано. Традиционный подход использования моста возбуждения высокого напряжения и операционного усилителя для достижения полного диапазона входных напряжений АЦП увеличивает количество электронных компонентов в системе, что ведет за собой увеличение стоимости изделия и его энергопотребелния. Кроме того, необходим внешний стабилизатор напряжения для возбуждения мостового датчика и питания микроконтроллера.

Основной идеей референс дизайна TIDA-00247 является создание недорогого устройства с низким энергопотреблением. В этом решении используется встроенный АЦП и операционные усилители самого микроконтроллера. Для сокращения стоимости АЦП/ ЦАП в качестве источника опорного напряжения используют основной источник питания вместо использования внешней опоры или применения более дорогого АЦП/ ЦАП, включающего в себя встроенный источник опорного напряжения. Использование встроенной периферии микроконтроллера позволяет уменьшить количество внешних компонентов и уменьшить стоимость. Этот референс дизайн основан на микроконтроллере смешанных сигналов MSP430F2274.

• Полностью интегрированный в микроконтроллер аналоговый функционал;
• Сенсорный вход совместим только с двухпроводным резистивным датчиком температуры PT100;
• Диапазон измеряемых температур: -200°C…+850 °C;
• Диапазон входных напряжений: 10 В…33 В;
• Выходной сигнал: токовая петля 4…20 мА;
• Максимальная ошибка измерения: лучше чем ±2.5ºC;
• Реализует логометрическое измерение;
• Соответствует требованиям IEC 61000-4;
• Диапазон рабочих температур: -40…+85 ºC.

• Упрощает установку системы благодаря использованию одного управляющего сигнала для коррекции полярности в случае ошибочной коммутации проводов
• Дискретная гальваническая развязка позволяет модернизировать данный проект с использованием других компонентов в 16-выводных корпусах SOIC DW
• Специально разработанный изолированный источник питания делает данное решение высокоэффективным
• Высокоскоростной приёмопередатчик CAN с малыми периодами циклов для больших сетей или систем с высокой скоростью передачи данных
• ISO7842 – рейтинг изоляции 5,7 кВ (среднеквадратичное значение)

В данном проекте TI предлагается платформа для быстрого прототипирования датчика присутствия на базе эффекта магнитного поля с выходом PNP- или NPN-типа. Благодаря модульной структуре проекта его можно перевести в различные магнитные конфигурации порога срабатывания (нормально открытую или нормально закрытую), а также установить выход PNP- или NPN-типа. По умолчанию с TIDA-00286 поставляются интегрированный датчик Холла, переключатель и LED для индикации статуса. Данный проект умещается на печатную плату шириной 6 мм, что делает её совместимой со стандартным промышленным разъёмом M12.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Датчик присутствия на базе эффекта магнитного поля
• Настраиваемый тип выхода (PNP/ NPN)
• Настраиваемый порог срабатывания (посредством кнопки на печатной плате)
• Решение на базе MSP430 для простой модернизации IO-Link (см. проект TIDA-00188)

В данном проекте TI представлена платформа для быстрого прототипирования сенсорного передатчика с IO-Link. Благодаря своему дизайну он может быть подключен к системам LaunchPad/ BoosterPack от TI, на которых реализован полностью отлаженный стек IO-Link. У системы есть полный доступ ко всем сигналам связи и статуса. Различные настройки позволяют данному проекту TI быть гибким для применения в нескольких случаях. Благодаря его возможности сопрягать аппаратные средства датчиков, проект можно использовать как в качестве отладочной платформы интерфейса IO-Link, так и в качестве полноценной системы передачи данных с датчиков. Данную подсистему можно быстро подключить к головной системе IO-Link с помощью разъёма промышленного стандарта M12.

Для получения дополнительной информации о TMG кликните сюда.

В данном проекте TI представлена платформа для быстрого прототипирования датчика присутствия на основе эффектов магнитного поля с IO-Link. Благодаря своему интерфейсу IO-Link данный датчик может использоваться в качестве многомерного датчика детектирования присутствия и измерения температуры. TIDA-00340 по умолчанию комплектуется интегрированным датчиком Холла, выключателем и 2 светодиодами для индикации статусов. Данный проект целиком помещается на печатную плату шириной 6 мм, и он совместим со стандартным промышленным разъёмом M12.

Более подробная информация о TMG здесь.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

В данном проекте TI представлена платформа для быстрого прототипирования датчика положения основе эффекта Холла и датчика температуры с IO-Link. Благодаря наличию интерфейса IO-Link данный датчик может быть использован в качестве многомерного датчика для детектирования положения и измерения температуры. По умолчанию TIDA-00341 комплектуется интегрированным датчиком Холла, выключателем и 2 светодиодами для индикации статусов. Данный дизайн полностью умещается на плату шириной 6 мм, что делает его совместимым со стандартным промышленным разъёмом M12.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Человеко-машинный интерфейс (Human Machine Interface, HMI) является основным элементом технологических установок, так как он является одним из основных способов взаимодействия между людьми и машинами.

В базовом проекте TIDA-00343 предлагается решение HMI-системы, предназначенной для применения в неблагоприятных и опасных средах. От операторов технологических установок требуется взаимодействовать со взрывобезопасными дисплеями/ контроллерами, заключёнными в привинчиваемые металлические корпуса с окошками из толстого стекла для считывания локальных данных и программирования функций.

Благодаря проекту TIDA-00343 от TI, в котором используются микроконтроллеры (МК) MSP430™ с технологией CapTIvate™ от TI, операторы получат возможность взаимодействовать с контроллером без необходимости в открывании корпуса, что позволит сэкономить время благодаря отсутствию необходимости в получении разрешения на работу или возможности отключения установки.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Реализация с возможностью работы с четырьмя надёжными кнопками
• Переменная толщина воздушного зазора между кнопками и стеклом (1-2 мм)
• Детектирование касания пальцами через стекло толщиной 10 мм
• Работает с перчатками и в неблагоприятных средах (вода, масло, пыль и т.д.)
• Температурный диапазон: от -40°C до 85°C
• Малый ток потребления (при частоте сканирования порядка 10 Гц): среднее значение 240 мкА

В проекте TIDA-00459 представлено готовое решение для разработки и отладки сенсорных передатчиков и других применений, в которых требуются изолированная передача данных и изолированное преобразование питания. Данный проект имеет форм-фактор LaunchPad^TM, и в нём показывается уникальный энергосберегающий способ передачи данных через барьер гальванической развязки. Интегрированный изолированный DC/DC-преобразователь с высоким КПД позволяет использовать его в применениях с низким уровнем энергопотребления, а также применениях с ограниченным запасом входной мощности, как в случае с системами с токовой петлёй 4-20 мА.

Посмотрите обзорное видео о TIDA-00349, в котором описывается такая же топология изолированного питания, которая была использована и в TIDA-00459, ЗДЕСЬ.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Малопотребляющая изолированная двунаправленная передача данных по одному проводнику со скоростью передачи до 1 Мбит/с
• Изолированный DC/DC-преобразователь с высоким КПД без применения оптопары с входным напряжением 3,3 В
• Полностью описанный проект при входном напряжении с диапазоном от 3 В до 3,6 В и токах нагрузки до 10 мА
• Легко программируемая плата в форм-факторе LaunchPad™ с возможностью расширения с помощью подключаемых плат BoosterPack
• Гибкое использование благодаря нескольким опциям питания и программируемым МК на неизолированной и изолированной сторонах

В типовых реализациях дальномеров используются редкоземельные магниты. В данном базовом проекте рассматривается использование первых на рынке преобразователей «индуктивность – цифровой код» от TI для измерения линейного положения без необходимости в дорогих редкоземельных магнитах с целью уменьшения общей стоимости системы. Измерение линейного положения позволяет определить положение цели, которая движется перпендикулярно индуктивному датчику, генерирующему магнитное поле. Преобразователь «индуктивность – цифровой код» (LDC), например, LDC1000 или LDC1101, измеряет изменение индуктивности индуктора, приближающегося к проводящей цели, такой как кусок металла. LDC измеряет упомянутое изменение индуктивности для передачи информации о расположении проводящей цели по катушке датчика. Изменение индуктивности вызвано вихревыми токами, наводимыми в цели магнитным полем датчика. Данные вихревые токи генерируют вторичное магнитное поле, противоположно направленное относительно поля датчика, что и вызывает рассматриваемое изменение индуктивности.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Технология индуктивного измерения
• Бесконтактное детектирование и измерение
• Увеличение гибкости и производительности без применения методов аналогового тримминга
• Удалённое расположение датчика
• Невосприимчив к загрязнениям рабочей среды
• Самостоятельная диагностика датчика для более надёжной работы
• Высокие разрешение и точность
• Замена устаревшим сугубо аналоговым решениям
• Малопотребляющее, бюджетное и компактное решение

• Для обновления содержимого FRAM-памяти требуется в 100 раз меньше времени, и для этого не требуется предварительное удаление содержимого
• Данные могут записываться в FRAM-память в реальном времени непосредственно из канала интерфейса IO-link, при этом отсутствует необходимость в их буферизации
• ЦП не задействуется в процессе записи данных, и прерывания не блокируются
• В случае обрыва питания данные не будут утеряны
• Модуль инкапсуляции IP для защиты сегментов памяти от нежелательного чтения
• Данный проект соответствует требованиям спецификации IO-link версии 1.1, а также требованиям спецификации передачи больших двоичных объектов (Binary Large Object, BLOB) и обновления прошивки по интерфейсу IO-link версии 1.0

Базовый проект TIDA-00462 ультразвукового дальномера способен измерять расстояния до 99 дюймов с точностью ±1,5 дюйма. Цель руководства данного проекта – дать системным разработчикам начальный импульс к интегрированию промышленного сверхмалопотребляющего МК, а также технологий преобразования аналоговых сигналов и управления питанием от TI в свои системы конечного оборудования. В руководстве данного проекта описываются принцип работы и общий процесс разработки для создания бюджетной системы дальномера на базе ультразвука с использованием сверхмалопотребляющего микроконтроллера MSP430. Также в руководстве данного проекта уделяется внимание анализу подбора компонентов, теоретическому материалу проекта и результатам тестирований системы данного проекта TI. Все соответствующие файлы проекта, такие как схема электрическая принципиальная, перечень элементов, послойная трассировка печатной платы, файлы Altium, Gerber и прошивка МК MSP430, также прилагаются.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

В проекте TIDA-00463 показан пример применения датчика смещения для измерения линейного расстояния в исполнении BoosterPack для LaunchPad от TI. Данный проект подходит для любых приложений, в которых необходимо измерять расстояния в том числе сквозь преграды из немагнитных материалов, а также требуется, чтобы измерения были бесконтактными и износостойкими. Благодаря применению магнитно-индукционной технологии в данном проекте последний способен проводить измерения больших расстояний с высокими разрешением и точностью.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Человеко-машинный интерфейс (HMI) является основным элементом технологических установок, так как он является одним из основных способов взаимодействия между людьми и машинами. В базовом проекте TIDA-00464 предлагается решение HMI для применения в неблагоприятных и опасных средах. От операторов технологических установок требуется взаимодействовать со взрывозащищённым дисплеем / контроллером, заключённым в привинчиваемый металлический корпус с окошком из толстого стекла, для считывания локальных данных и программирования функций.

Благодаря проекту TIDA-00464 от TI, в котором применяется технология емкостного детектирования касания, интегрированная в FDC2214, оператор получить возможность взаимодействовать с контроллером без необходимости в открывании корпуса, что позволяет сэкономить время благодаря отсутствию необходимости в получении разрешения на работу или отключении установки.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

В базовом проекте TIDA-00468 показано, как построить изолированное аппаратное средство измерения температуры с помощью термопары с оптимизированным уровнем энергопотребления для приложений с питанием от токовой петли при:

• уменьшении объёма занимаемой памяти по сравнению с классическим подходом использования таблиц данных;
• сохранении малого времени отклика кусочно-линейной интерполяции.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

В базовом проекте TIDA-00483 демонстрируется подсистема с токовой петлёй 4-20 мА, которая способна измерять параметры окружающей среды и передавать информацию о температуре, влажности и окружающем свете по петле. В небольших габаритах данного проекта уместились все датчики, фильтры и управляющая цепь для расчёта и передачи данных с датчиков. Данный базовый проект предназначен для измерения параметров процессов в системах автоматизации предприятия, выносных передатчиках и системах автоматизации здания. Все датчики, МК и модули связи питаются от токовой петли, потребляя менее 3,5 мА.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Позволяет уменьшить количество проводов и стоимость установки благодаря одновременной передаче двух переменных параметров по токовой петле 4-20 мА
• Возможность расширения за счёт дополнительных измеряемых датчиком параметров посредством цифрового потока данных с FSK-модуляцией
• Фильтр Баттерворта 4-ого порядка с двухканальным операционным усилителем для генерирования сигнала с FSK-модуляцией позволяет уменьшить общую стоимость компонентов
• Сверхмалопотребляющий MSP430 потребляет менее 3,5 мА (общий потребляемый ток), что позволяет повысить уровень энергопотребления датчикам в токовой петле

Человеко-машинный интерфейс (HMI) является основным элементом технологических установок, так как он является одним из основных способов взаимодействия между людьми и машинами. В базовом проекте TIDA-00494 предлагается решение HMI для применения в неблагоприятных и опасных средах. От операторов технологических установок требуется взаимодействовать с клавиатурами для программирования функций, заключёнными во взрывобезопасные привинчиваемые металлические корпуса с окошками из толстого стекла для считывания локальных данных с жидкокристаллического (ЖК) дисплея.

В данном проекте TI используются микроконтроллеры (МК) MSP430™ с технологией CapTIvate™ от TI, которая позволяет операторам взаимодействовать с клавиатурой без необходимости в открывании корпус, что позволяет сэкономить время благодаря отсутствию необходимости в получении разрешения на работу или возможности отключения установки. Оператор сможет считать результаты с ЖК-дисплея и получить оповещение с помощью светодиода благодаря всего лишь одной интегрированной схеме (ИС).

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Интерфейс датчика с аналоговым выходом:
  • на базе 16-битного ЦАП
• Вывод объединённого выхода с выбираемыми пользователем режимами напряжения и тока:
  • 0 В – 10 В (предел до 10% сверх диапазона) при минимальном значении сопротивления нагрузки от 1 кОм;
  • 4 мА – 20 мА (0 мА – 20 мА) при минимальном значении сопротивления нагрузки от 320 Ом
• Соответствует требованиям стандарта EN 61000-4-5:
  • амплитуда всплесков дифференциального напряжения ±1 кВ при сопротивлении нагрузки 40 Ом и длительности импульсов 8 мкс / 20 мкс
• Интерфейс для настройки и отладки:
  • изолированный 4-проводной SPI
• Диапазон входного напряжения: 15 В – 35 В
  • Защита от включения с обратной полярностью

Референс дизайн TIDA-00561 демонстрирует, как создать беспроводной pH передатчик для управления процессами.

Дизайн включает в себя pH фронт-энд, который может быть напрямую подключен через разьем на плате к большинству pH датчиков, используемых в управлении процессами. Они были испытаны для обеспечения совместимости в соответствии с нуждами процессов приборостроения (входной диапазон 0…14pH, точность ±0,01 pH).

Поскольку форм-фактор и электрическое подключение TIDA-00561 совместимы с экосистемой TI SimpleLink CC2560 SensorTag, достаточно простого обновления прошивки для выбора способа беспроводного подключения: Bluetooth^® Smart, ZigBee^® или 6LoWPAN, среди других.

Для тестирования и определения характеристик используется прошивка BluetoothSmart, которая имеет самый высокий коэффициент присутствия в портативном оборудовании и упрощает тестирование и демонстрацию. Однажды выбранная беспроводная технология для промышленной беспроводной сети позволит начать получать данные с соответствующего шлюза и анализировать полученные данные на персональном компьютере либо одноплатном компьютере BeagleBone-Black.

В проекте TIDA-00563 от TI представлены полноценные высокоинтегрированные аналоговые внешние интерфейсные аппаратные (AFE) индуктивно-цифровые преобразователи (LDC), оптимизированные для использования в промышленных датчиках присутствия для таких бесконтактных и требовательных к надёжности применениях, как детектирование присутствие и подсчёт количества событий. Технология индуктивного детектирования надёжно и точно работает даже в присутствии грязи, масла или влаги, что делает её идеальной для применения в суровых или загрязнённых средах. В данном базовом проекте применён высокоскоростной индуктивно-цифровой преобразователь с диапазоном напряжения питания от 1,8 В до 3,3 В и высоким разрешением, который имеет программируемую настройку порога принятия решения и широкий диапазон частоты датчика.

Цель руководства данного проекта – дать системным разработчикам начальный импульс к интегрированию индуктивно-цифрового преобразователя (LDC), сверхмалопотребляющего МК и устройств управления питанием в свои системы конечного оборудования. В руководстве данного проекта описываются принцип работы и общий процесс разработки для создания высокопроизводительного и высоконадёжного бесконтактного переключателя за меньшие деньги по сравнению с другими конкурентными решениями. Все соответствующие файлы проекта, такие как схемы электрические принципиальные, перечень элементов, послойная трассировка платы, файлы Altium, Gerber и прошивка для МК MSP430 прилагаются.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Технология индуктивного детектирования
• Бесконтактное детектирование металлических объектов на меньших расстояниях
• Повышенные гибкость и производительность без применения методов аналогового тримминга
• Рабочее расстояние: 6 мм, программируемый гистерезис шириной 1 мм
• Невосприимчив к загрязнениям рабочей среды
• Самостоятельная диагностика датчика для более надёжной работы
• Замена устаревшим сугубо аналоговым решениям

TIDA-00629 представляет собой базовый проект, в котором исследуется, как защитить приёмопередатчик CAN от губительных переходных процессов, таких как электростатический разряд, быстротекущие электрические процессы и всплески напряжений согласно стандарту IEC. В данном базовом проекте демонстрируется уровень защиты, который может быть достигнут путём реализации внешней схемы защиты на проводниках шины стандартного приёмопередатчика шины CAN.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Проект TIDA-00648 от TI представляет собой передатчик промышленного стандарта токовой петли 4-20 мА. Он также позволяет вводить цифровые данные с FSK-модуляцией в токовую петлю 4-20 мА для связи по HART. Для соответствия требованиям стандартов IEC61000-4 по электрическим быстротекущим переходным процессам, электростатическому разряду и всплескам напряжения применяется внешняя схема защиты. Соответствие требованиям IEC61000-4 по характеристикам ЭМС важно, чтобы убедиться в том, что данный проект не только переживёт, но и будет нормально функционировать в неблагоприятной / шумной промышленной среде.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

В базовом проекте TIDA-00650 показывается, как создать передатчик температурных данных на базе беспроводной термопары. Проект выполнен в форм-факторе DevPack, благодаря чему он может быть использован в связке с SensorTag от TI. Это позволяет организовывать беспроводную связь по Bluetooth^® Smart или другим беспроводным стандартам (Zigbee, Wi-Fi, sub-1 ГГц). 24-битное дельта-сигма аппаратное средство датчика, используемое в данном проекте, способно работать в температурном диапазоне от -40°C до +85°C.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

В проекте TIDA-00666 от TI задействована связь по Bluetooth Low Energy (BLE) с питанием от 2- или 4-проводной токовой петли 4-20 мА. Аналоговые токовые петли 4-20 мА широко используются в промышленных средствах управления процессами для передачи аналоговых сигналов, где ток 4 мА соответствует нижней границе диапазоне, а 20 мА – верхней. В базовом проекте TIDA-00666 измеряются влажность и температура, а затем данные об измеренных значениях передаются по Bluetooth Low Energy. Проект TIDA-00666 питается от токовой петли, при этом значения тока в петле изменяется в соответствии с измеренным значением влажности (0% соответствует току 4 мА, 100% - току 20 мА).

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

В данном проекте изолированной 18-битной системы сбора данных с частотой 2 MSPS для достижения максимальных отношения сигнал/ шум (ОСШ) и частоты дискретизации показано, как возможно преодолеть сложности, ограничивающие производительность и типичные для изолированных систем сбора данных.

• Максимизация частоты дискретизации благодаря минимизации задержки распространения сигнала цифровым изолятором
• Максимизация производительности высокочастотных цепей переменных сигналов (ОСШ) благодаря эффективному уменьшению джиттера тактового сигнала АЦП вследствие влияния цифрового изолятора

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• 18-битная одноканальная изолированная система сбора данных (DAQ) с частотой 2 MSPS и дифференциальным входом
• Используется цифровой интерфейс multiSPI™ ADS9110 для достижения частоты дискретизации 2 MSPS при сохранении низкой скорости передачи данных по SPI
• Режим передачи данных синхронно с тактовым сигналом по SPIдля минимизации задержки распространения сигнала изолятором и увеличения частоты дискретизации
• Методы уменьшения вносимого изолятором джиттера, которые приводят к увеличению ОСШ на 12 дБ (частота входного сигнала – 100 кГц, частота выборки 2 MSPS)
• Данный протестированный проект включает в себя теоретический материал и вычисления, анализ подбора компонентов, трассировку печатной платы и результаты измерений

• Вход для шины отрицательного напряжения; выход с размахом, равным напряжению питания ("rail-to-rail")
• Широкий диапазон управления выходным синфазным напряжением
• Низкий уровень энергопотребления
• Низкий коэффициент нелинейных искажений (Total Harmonic Distortion, THD) и высокие отношение "сигнал-шум" (ОСШ) и эффективная разрядность (Effective Number of Bits, ENOB)
• Наличие двух напряжений питания аналогового аппаратного средства позволяет максимизировать производительность системы

В проекте от TI реализовано решение высоконадёжной сетевой связи с малыми временами задержки для оборудования систем автоматизации подстанций в составе интеллектуальных сетей передачи и распределения электроснабжения. Он соответствует спецификации протокола параллельного резервирования (Parallel Redundancy Protocol, PRP) согласно стандарту IEC 62439благодаря использованию PRU-ICSS. Данное решение представляет собой бюджетную альтернативу решениям на базе ППВМ, являясь гибким и высокопроизводительным проектом с возможностью расширения функционала (например, поддержкой IEC61850) без использования дополнительных компонентов.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Соответствует спецификации пункта 4 стандарта IEC62439-3 для связи по Ethernet с PRP
• Фильтрование трафика на базе ID VLAN, поддержка мультивещания / широкого вещания и встроенный механизм предотвращения сетевого «шторма» / мониторинга
• Мгновенное восстановление в случае сбоя в сети
• Полнодуплексный Ethernet с двумя портами со скоростью передачи данных 100 Мбит/с
• Полностью программируемое решение с использованием PRU-ICSS в виде платформы для интегрирования дополнительных приложений

В типовых реализациях дальномеров используются редкоземельные магниты. В данном базовом проекте рассматривается использование первых на рынке преобразователей «индуктивность – цифровой код» (LDC) от TI для измерения линейного положения без использования дорогих редкоземельных магнитах с целью уменьшения общей стоимости системы. Также в данном базовом проекте описывается использование малопотребляющего двухкристального решения для индуктивных датчиков линейного положения, включая модуль продвинутого интерфейса сканирования (ESI) в микроконтроллерах (МК) MSP430^TM и кристалл LDC1612. Благодаря объединению ESI-модуля в МК MSP430 и технологии LDC в данном базовом проекте представлено бюджетное и малопотребляющее решение индуктивного измерения линейного положения.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.