实时测量也可以做到低功耗

时间:2019-01-17

  许多人一想到智能仪表就会想到电表,但在看到智能仪表带给电表市场的优势后 - 向消费者提供实时消费数据以便他们管理使用情况,还可以防止通过篡改数据进行窃电- 消费者希望水流量表和燃气流量表也能具有相同的优点。
  电表与流量表的一个关键区别在于电源。电表几乎总是具有电源的;因此,功耗不是主要关切所在。流量表很少具有电源,因此需要电池供电。TI超低功率传感器控制器可以通过设计功率电池供电的智能仪表应用,帮助您在如今的流量表市场中胜出。
  在大多数流量表应用中,主Arm  -M4F应用微控制器(MCU)可能仅需要每天传输两三次测量结果。主MCU能在两次传输之间保持待机模式,这显着降低了系统的平均电流消耗。监控水或燃气流量始终是必须要做的工作,因此您可以部署独立的16位MCU超低功率协处理器,由该协处理器在主MCU待机时实施低功率测量。SimpleLink   CC1312 and CC1352R/P设备平台(见图 1)及其超低功率传感器控制器使您能够获得低功率并管理应用、计量和无线射频(RF)通信,所有这些功能均由单一芯片承载。


  Arm 
  Cortex  -M4F
  处理器
  无线
  传感器控制器
  内存
  外围设备
  图1CC13x2与CC26x2方框图
  SimpleLink传感器控制器是专用的16位中央处理单元(CPU),在活动模式、待机模式和启动耗能阶段均只消耗极低功率。如图 2 所示,该传感器控制器包括模拟和数字外围设备,它们专为实现超低功率而进行了优化。


  图2.传感器控制器方框图
  模拟
  16位MCU (32 kHz, 2 MHz, 24 MHz)
  电流源0.25μA到20μA
  比较器_A
  10μA
  比较器_B
  0.4μA,定时
  数字
  计时器0,计时器1
  计时器2,PWM
  超低功率计数器
  SPI主控制
  10-ns时间数字转换器(TDC)
  16位x 16位乘法器,40位累加器
  12位ADC
  8位DAC
  利用这些外围设备和2MHz时钟模式,使得该控制器非常适合感应式测量应用,从而实现超低功率:例如,基于感应式测量原则,可以在100Hz时达到低至3.9  A的平均电流消耗值。

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