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应用于无源UHF RFID传感器接口的低功耗低压转换器设计

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电子器件 2018年第4期41卷 917-923页

作者：魏来武汉城市职业学院计算机与电子信息工程学院武汉430064

为了增加射频识别(RFID)传感器的识读范围,针对无源超高频UHF(Ultra High Frequency)RFID标签的传感器接口,提出了一种新的低功耗低压时间数字转换器设计。该传感器接口采用基于游标原理的高效时数转换器,在保证分辨率和转换效率的同时... 详细信息

为了增加射频识别(RFID)传感器的识读范围,针对无源超高频UHF(Ultra High Frequency)RFID标签的传感器接口,提出了一种新的低功耗低压时间数字转换器设计。该传感器接口采用基于游标原理的高效时数转换器,在保证分辨率和转换效率的同时,能够实现较低的功耗和较大的动态范围。采用TSMC 90 nm标准CMOS技术设计并制造。测量结果显示相比其他类似结构,提出接口在输入时间范围28.18μs^42.94μs时有效分辨率为10.48 bits。采样率为20 ksample/s时,转换器转化效率为0.396 p J/bit,且功耗和电压供应分别仅为3.84μW和0.6 V,能够有效增强无源UHF RFID压力传感器标签的识读范围。

关键词：传感器接口标签 RFID 时数转换器低功耗低电压

适用于传感器接口的高精度轨到轨R2R DAC的设计

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适用于传感器接口的高精度轨到轨R2R DAC的设计

作者：胡贝贝华中科技大学

学位级别：硕士

当前汽车市场一片欣欣向荣,智能汽车更是科技热点,而智能化则主要靠汽车电子设备来实现。大众对汽车的安全性和舒适性越来越重视,从而催生了对汽车发动机电子控制系统的极大需求,并且对产品的低功耗、高精度有很高要求。汽车发动机电子... 详细信息

当前汽车市场一片欣欣向荣,智能汽车更是科技热点,而智能化则主要靠汽车电子设备来实现。大众对汽车的安全性和舒适性越来越重视,从而催生了对汽车发动机电子控制系统的极大需求,并且对产品的低功耗、高精度有很高要求。汽车发动机电子控制系统电路核心是模数转换器。针对该背景,本文重点研究并设计了适用于汽车发动机传感器接口的高精度轨到轨的R2R型DAC。本论文深入研究了DAC的理论基础,常用的DAC有current-steering型、String电阻型、电荷再分布型及R-2R倒梯形电阻网络型等几种类型。针对汽车电子用的DAC需求,本文对各种结构的DAC特性进行了分析总结。R2R型的DAC具有结构简单,功耗低,面积小,分辨率高的优点,而根据汽车发动机传感器接口应用需求,DAC分辨率为10bit,建立时间小于10μs,所以本文采用R2R型DAC就可以满足要求。本文采用不交叠时钟电路解决了传统电路大电流毛刺问题;采用开关阵列匹配技术减小了INL和DNL;优化了rail-to-rail输出放大器;减小了INL、DNL和失调误差以及建立时间;通过LDO提供稳定的参考电压。而且,本文采用多种工作模式及不同的工作频率实现低功耗设计。采用AMS 0.35μm 5V 1P5M工艺实现了R2R型DAC的设计。仿真结果表明,DAC的INL为±0.32LSB,DNL为±0.45LSB,具有很高的精度,输出范围为4.6mV-4.992V,建立时间为1.21μs。版图面积为400μm×360μm,符合spec需求,满足汽车发动机传感器接口应用的高精度轨到轨的DAC需求。

关键词：传感器接口模数转换器低功耗轨到轨

超低功耗传感器接口中前置放大器的研究与设计

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超低功耗传感器接口中前置放大器的研究与设计

作者：奉靖皓复旦大学

学位级别：硕士

本文设计的超低功耗接口电路中的前置放大器,采用了全差分电容耦合斩波结构,主要用于对人体生物电势信号——心电信号(Electrocardiography, ECG)和脑电信号(Electroencephalography, EEG)的监测,具有超低功耗、超低噪声、高共模抑制比... 详细信息

本文设计的超低功耗接口电路中的前置放大器,采用了全差分电容耦合斩波结构,主要用于对人体生物电势信号——心电信号(Electrocardiography, ECG)和脑电信号(Electroencephalography, EEG)的监测,具有超低功耗、超低噪声、高共模抑制比等特性。本文完成了性能指标确定,到系统架构分析设计,再到电路模块的优化设计,最后流片和测试验证的整个设计流程。主要有以下贡献和创新点：1.根据人体生物电势信号(ECG/EEG)的信号特征和面临的各种干扰因素,提出了前置放大器的具体性能指标;2.针对应用环境和设计指标,提出了全差分电容耦合斩波放大器结构,针对直流偏移电压消除能力、低功耗和低噪声性能进行了改进创新;3.对主放大器功耗、噪声和失调进行了优化分析,确定了在功耗受限的情况下性能的主要优化方向;4.直流偏移电压消除环路的分析与设计,实现了对较大直流差分偏移电压的消除,并解决了极大的时间常数滤波器的设计和栅漏电等难题;5.二阶Gm-C低通滤波器的分析与设计,实现了对纹波和毛刺信号的消除,解决了超大时间常数的实现和面积之间的设计矛盾;6.提出了一种数字纹波抑制环路,采用数字方式对输出纹波进行消除,可以有效的降低芯片的功耗、面积和噪声。芯片采用SMIC0.13μm CMOS工艺流片,电源电压为1.2V,芯片面积为0.285mm2。测试结果显示,芯片总共消耗电流1.96心,带宽为0.17～189Hz,带内增益为40dB,带内输入等效积分噪声为2.2μVrms,50Hz处共模抑制比为92dB,电源电压抑制比为100dB,直流偏移电压消除能力达到+60mV,完全达到设计指标,并进行了对人体心电信号的监测演示。

关键词：传感器接口前置放大器低功耗低噪声斩波稳定

农业物联网传感器接口标准化模型设计与测试研究

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农业物联网传感器接口标准化模型设计与测试研究

作者：胡甜甜安徽农业大学

学位级别：硕士

农业物联网的快速发展为传感器产业带来了前所未有的发展机遇和挑战,随之传感器技术方面技术问题也逐步显露。传感器的多样化的接口、电气参数种类繁多、特性参数的不明确导致硬件集成成本高,后期维护困难;传感器访问接口的不统一造成... 详细信息

农业物联网的快速发展为传感器产业带来了前所未有的发展机遇和挑战,随之传感器技术方面技术问题也逐步显露。传感器的多样化的接口、电气参数种类繁多、特性参数的不明确导致硬件集成成本高,后期维护困难;传感器访问接口的不统一造成系统互操作性差等问题,降低了软件复用率。本文在收集并分析大量农业传感器基础上,总结出了具有普遍性、适用性的农业传感器特性参数,并进一步提出了农业传感器接口模型,设计并实现了农业物联网用传感器接口测试平台。该平台能够实现对传感器接口文件进行标准化测试,配置并显示农业传感器的参数等功能。文章主要包含以下几个工作内容：1.确定农业传感器特性参数。收集并分析了大量农业传感器的参数,确定了功能、功率、供电方式、环境温度、环境湿度、误差范围、响应时间、防尘性能和防水性能这九个特性参数。2.建立农业传感器接口模型。在明确了农业传感器特性参数的基础上,利用UML建立了农业传感器接口模型。依据IEEE 1451标准族中TEDS电子数据表格的概念,提出了数据描述文件,分别为XML格式和二进制格式文件,描述传感器自身和接口的信息。3.设计并实现农业物联网用传感器接口测试与应用平台。在农业传感器接口模型基础上,设计了传感器接口测试与应用平台,并采用LabVIEW软件工具实现了该平台的开发。实验表明,该测试应用平台能够准确的对传感器接口进行标准化测试,并显示测试结果;能够实现对农业传感器特性参数的配置和显示功能。

关键词：特性参数传感器接口数据描述文件标准化测试参数配置显示

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传感器接口对换热器传热性能的影响

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2022年第9期 286-290页

作者：顾海龙邵东亮孙振国王科崔黎江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏南京210013

为了提高管壳式换热器的智能化,实现远程实时监控、监测管壳式换热器运行情况,需在管壳式换热器进、出口位置增加温度、压力和流量测试点,并安装温度、压力和流量传感器。本文通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κ-ε湍... 详细信息

为了提高管壳式换热器的智能化,实现远程实时监控、监测管壳式换热器运行情况,需在管壳式换热器进、出口位置增加温度、压力和流量测试点,并安装温度、压力和流量传感器。本文通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κ-ε湍流模型,应用CFD软件FLUENT对氧侧换热器(管壳式换热器[1])流体流动和传热过程进行了数值模拟。模拟在给定流量下,得到管壳式换热器加装传感器后的温度场及流场云图,同时采集稳定工况下的模拟数据,并通过计算,得出换热器加装传感器接口后对传热性能无影响,能够实现稳定高效的运转。

关键词：管壳式换热器传感器接口数值模拟传热性能

传感器接口标准在桥梁健康状态监测中的应用设计

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传感器与微系统 2019年第1期38卷 69-71页

作者：李云飞周扬张飞武金模清华大学合肥公共安全研究院安徽合肥230036 安徽辰控智能科技有限公司安徽合肥230036

针对桥梁健康状态监测需要应用多种传感器采集数据,所涉及的接口形式不统一,系统扩展维护困难的问题,在对传感器接口标准GB/T30269. 701和GB/T30269. 702进行分析的基础上,对桥梁健康状态监测系统进行传感器接口标准化设计,实现了符合... 详细信息

针对桥梁健康状态监测需要应用多种传感器采集数据,所涉及的接口形式不统一,系统扩展维护困难的问题,在对传感器接口标准GB/T30269. 701和GB/T30269. 702进行分析的基础上,对桥梁健康状态监测系统进行传感器接口标准化设计,实现了符合传感器接口标准的桥梁状态参数采集终端和桥梁监测综合主机。搭建的测试系统运行结果显示:系统工作性能良好,具有较好的可扩展性和可维护性。

关键词：传感器接口桥梁状态监测标准化 LabVIEW

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优化隔离传感器接口的功率转换

今日电子 2013年第7期 35-37页

作者： Mark Cantrell ADI公司

过去，模拟接口板的通道数不多，因此板上有足够的空间可用来设计适当的DC-DC转换器，以便为传感器接口提供电源。一个模块只有一两个接口，冈此功耗不是什么大问题。

关键词：传感器接口功率转换 DC-DC转换器优化接口板通道数供电源

采用ASi-5实现面向未来的自动化--兼容所有先前的执行器/传感器接口版本和设备

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国内外机电一体化技术 2021年第4期24卷 29-29,31页

作者：无执行器/传感器接口技术国际协会

1具有ASi-3和ASi-5组件的混合执行器/传感器接口系统严格保持与已创建的ASi-3系统共存,执行器/传感器接口的成功技术得到了进一步发展。ASi-3和ASi-5系统在同一执行器/传感器接口网络上进行通信,允许具有ASi-3和ASi-5设备的混合结构。... 详细信息

1具有ASi-3和ASi-5组件的混合执行器/传感器接口系统严格保持与已创建的ASi-3系统共存,执行器/传感器接口的成功技术得到了进一步发展。ASi-3和ASi-5系统在同一执行器/传感器接口网络上进行通信,允许具有ASi-3和ASi-5设备的混合结构。混合运营可以充分利用已有资源,从而提供了可持续性。-方面,用户可以继续依赖广泛的ASi-3产品范围,另一方面,可以顺畅地向ASi-5产品进行系统的过渡。

关键词：传感器接口执行器混合结构自动化可持续性面向未来兼容