前言 數(shù)字測(cè)量芯片PS081的一個(gè)應(yīng)用方向?yàn)樘柲芎馄鳌Ｅc傳統(tǒng)的電子衡器相比，采用acam公司的數(shù)字測(cè)量芯片PS081的太陽能衡器方案有著許多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。由于傳統(tǒng)的電子衡器的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)僅僅在于價(jià)格，導(dǎo)致中國(guó)的衡器廠商為價(jià)格戰(zhàn)而拼盡了利潤(rùn)，很多廠商賠本賺吆喝，僅僅是為了維持生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)。而采用PS081的太陽能衡器方案將給客戶帶來不同的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)——創(chuàng)新的產(chǎn)品理念、環(huán)保的產(chǎn)品內(nèi)涵和極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。在節(jié)能環(huán)保理念越來越深入人心的今天，誰的產(chǎn)品更節(jié)能環(huán)保，誰就占據(jù)了這個(gè)市場(chǎng)的主流。因此，PS081在太陽能衡器上的方案絕對(duì)是中國(guó)衡器廠商的最優(yōu)選擇，也是中國(guó)衡器廠商的新希望。 數(shù)字測(cè)量芯片PS081的另一個(gè)應(yīng)用方向?yàn)楦呔取⒏咝阅軘?shù)字傳感器。相對(duì)于生產(chǎn)技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛的模擬傳感器來說，數(shù)字傳感器目前還僅僅處于技術(shù)發(fā)展階段。雖然目前數(shù)字傳感器已經(jīng)可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)流程來生產(chǎn)，然而在同等的生產(chǎn)流程下，數(shù)字傳感器和模擬傳感器相比較，并沒有多大的優(yōu)勢(shì)。而采用數(shù)字測(cè)量芯片PS081的數(shù)字傳感器方案，卻能為數(shù)字傳感器帶來一個(gè)新的方向。通過全新的測(cè)量技術(shù)，來改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)流程，帶來意想不到的效費(fèi)比，使得無論在商業(yè)角度還是技術(shù)角度都將為數(shù)字傳感器的應(yīng)用打開一個(gè)新的篇章。 關(guān)鍵字：PS081，時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，時(shí)間測(cè)量，數(shù)字傳感器，高性能，低功耗 1、 —單芯片數(shù)字測(cè)量芯片PS081 如圖1所示，PS081是一款絕對(duì)完全的單芯片方案，芯片本身帶有acam公司專利的 24位內(nèi)部集成MCU單片機(jī)，2k x 8-位的 EEprom 可擦除編程內(nèi)部存儲(chǔ)器，3 k的 ROM 并帶有強(qiáng)大的軟件如 48 位乘法和除法或者2進(jìn)制到7段碼轉(zhuǎn)換等。還集成了LCD驅(qū)動(dòng)，用于電池低壓檢測(cè)的嵌入帶隙基準(zhǔn)電壓，帶有廉價(jià)的碳阻的溫度測(cè)量端口，看門狗定時(shí)器，串行 SPI 接口等等。那么外部?jī)H需要非常少的外部原件就可以設(shè)計(jì)出高性能高精度，低功耗的衡器。
圖1 PS081內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 2、高精度時(shí)間測(cè)量原理 2.1 TDC—時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器： PS081芯片采用來自于德國(guó)acam公司創(chuàng)新的PICOSTRAIN測(cè)量原理，而其與其他數(shù)模芯片(A/D)最大的不同是，其內(nèi)部測(cè)量是通過純數(shù)字化的TDC（時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器）測(cè)量單元為核心來實(shí)現(xiàn)的。其測(cè)量原理如下：
| 圖2 TDC核心測(cè)量單元 |
TDC核心測(cè)量單元的內(nèi)部是利用信號(hào)通過邏輯門的絕對(duì)時(shí)間延遲來精確量化時(shí)間間隔的。也就是說它計(jì)算了在一定的時(shí)間間隔內(nèi)有多少個(gè)反向器被通過，在被測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)信號(hào)通過了多少個(gè)反向器。上圖說明了這種 TDC的操作原理，非常智慧的電路設(shè)計(jì)， 擔(dān)保器件和在芯片上的特殊的布線方法，使精確而相等的邏輯門時(shí)間延遲成為了現(xiàn)實(shí)。測(cè)量結(jié)果的精度非常嚴(yán)格的依賴于芯片內(nèi)部的基礎(chǔ)邏輯門的延遲時(shí)間。測(cè)量精度從10皮秒到 100皮秒可以通過簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)?nèi)核以及現(xiàn)代化的CMOS技術(shù)輕松達(dá)到。
