Analog-Front-Ends für Sensoren

Abkürzung auf dem Signalpfad

11. Februar 2011, 16:39 Uhr | Von Chuck Sins

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Benutzerfreundliche Entwicklungswerkzeuge

Die neuen S-AFE-Bausteine sind voll in Sensor-Webench integriert und ermöglichen nicht nur die Evaluierung dieser neuen Bausteine, sondern auch die Speicherung der Konfigurationsdaten für spätere Verwendung.

Nach dem Start kann zunächst aus der Datenbank ein Sensor zum Anschluss an das Sensor-AFE ausgewählt werden. Im Fall des LMP90100 stehen dem Anwender beispielsweise verschiedene Temperatur-Sensoren (z.B. Thermoelemente, Widerstandsthermometer, Thermistoren und analoge Temperatur-Sensoren) sowie Druck-Sensoren und Kraft-Messzellen zur Verfügung. Sollte ein bestimmter Sensor nicht in der Liste enthalten sein, kann er manuell in die Datenbank eingefügt werden. Sobald ein Sensor ausgewählt ist, wird das Sensor-AFE automatisch für diesen Sensor konfiguriert. An dieser Stelle wird der Anwender auf die Blockschaltung des Sensor-AFE weitergeleitet, aus dem er die Konfiguration des Bausteins für den jeweiligen Sensor ersehen kann.

Das Software-Tool übernimmt nicht nur die automatische Programmierung des Bausteins für den gewählten Sensor, sondern liefert auch geschätzte Werte für die jeweilige Konfiguration. Sollten irgendwelche Parameter (z.B. Verstärkungsfaktor oder Abtastrate) geändert werden, wird die Tabelle mit den geschätzten Werten automatisch aktualisiert. Dieses Software-Tool soll den Systemdesigner auch ohne langwieriges Studium von Datenblättern darüber informieren, inwieweit ein Bauelement die jeweils gestellten Anforderungen erfüllt.

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Aufbau eines LMP9100-basierten Entwicklungssystems
Bild 5. Aufbau eines LMP9100-basierten Entwicklungssystems.
© National Semiconductor

Wenn man das Sensor-AFE genauer untersuchen möchte, kann man die mit der Software zusammenarbeitende Entwicklungs-Hardware einsetzen. Sämtliche Konfigurationen lassen sich problemlos binnen Sekunden mithilfe des USB-basierten Datenerfassungs-Boards SPIO-4 an das Sensor-AFE-Evaluation-Board übertragen (Bild 5).

Bei installierter Entwicklungs-Hardware kann man die Registerkarte „Measurement“ anklicken, um die realen Messdaten mit den Schätzwerten zu vergleichen. Da einige Sensor-AFEs, darunter auch der LMP90100, mehrere Eingänge besitzen, lässt sich eine größere Anzahl Sensoren gleichzeitig überwachen. Ebenso hat man die Möglichkeit, die Leistung des Systems an Hand von Spannungen oder A/D-Wandler-Ausgangscodes abzulesen oder aber für Temperatur-Sensoren Parameter wie die Ausgabe in °C oder °F einzustellen.

Das Entwicklungs-Tool kann dies mit den in der Sensor-Datenbank enthaltenen Daten erledigen. Für alle erfassten Daten stehen außerdem statistische Informationen zur Verfügung. Die Daten lassen sich entweder (wie bei einem Oszilloskop) im Zeitbereich darstellen oder als Histogramm formatieren.

 

Der Autor:

M.Sc. Chuck Sins
studierte an der Santa Clara University Elektrotechnik und erwarb dort zunächst ein Bachelor- und später ein Master-Diplom. Er ist als Applikations-Ingenieur bei National Semiconductor tätig und befasst sich dort mit Sensor-Signalpfad-Produkten. Zuvor hatte er als Applikations-Ingenieur im Bereich Daten-Wandler gearbeitet, der sich schwerpunktmäßig neben den Wandlern auch mit Temperatur-Sensoren beschäftigt.

  1. Abkürzung auf dem Signalpfad
  2. Gleichzeitige Überwachung mehrerer Sensoren
  3. Benutzerfreundliche Entwicklungswerkzeuge

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