一种低功耗的振弦式传感器测频系统设计

为实现无市电情况下振弦式传感器对被测对象的长期实时监测,介绍了一种基于STM32L152微处理器的高精度、低功耗振弦式传感器测频系统。系统硬件包含传感器激振、信号调理、数据存储以及电源管理等模块。软件上利用Rife与Quinn算法,降低传感器激振电压、缩短激振时间,极大地减少了测频系统的功耗。实验结果表明：系统的平均工作电流为23.2 mA,休眠电流为15μA,频率测量相对误差小于0.025%,满足工程上振弦式传感器对测频精度和功耗的要求。     

基于MEMS的PHM系统微传感器网络节点设计

为实现仓储导弹装备的故障预测和健康管理(PHM)系统,研究基于MEMS传感器的导弹状态监测节点。以整合射频模块的微功耗单片机CC430F5133为核心,由微传感器模块采集状态信息,并经无线射频传输与上级ARM控制器实现实时通信,解决了节点长期稳定供电、复合传感器立体结构设计和安装等关键技术。该节点具有体积小,布置灵活,对监测对象无影响,功耗低,连续监测时间长等特点,能实现长期无人值守下的信息采集与实时上传,较好地完成了状态信息采集终端的功能。     

ADI推出支持HART现场仪表应用的信号链解决方案

<正>全球领先的高性能信号处理解决方案供应商Analog Devices,Inc.(NASDAQ:ADI),日前推出环路供电HART誖(可寻址远程传感器高速通道)智能发送器演示电路CN0267,它适合功耗预算以3.5 mA为限的工业应     

低静态功耗TFT液晶汽车仪表的硬件系统设计

为使TFT液晶汽车仪表在整车长时间停放后仍能正常启动,该文提出了一种低静态功耗的硬件系统设计,静态功耗约为1.53mA,满足整车对仪表提出来的小于3mA的静态功耗要求。此硬件系统设计方案性能可靠稳定、成本较低,已在多款TFT液晶汽车仪表中广泛应用,具有较高的应用价值。     

无线传感器网络节点芯片的软／硬件协同低功耗设计技术

文章在深入研究了传感器节点芯片软硬件体系架构后,分析了 CMOS 工艺下集成电路的功耗来源和设计传感器节点芯片的功耗要求,研究了三种降低功耗的硬件电路设汁方法,并推导了相应的公式:电源调节模块改进了传统的LDO 电路结构,实现了双环路动态补偿方法,对芯片内部电路进行多等级电源供电;把芯片电路划分为四个工作状态,在不同的工作状态,各电路模块按照不同的活动级别被激活或者被关断耗;对影响功耗很大的时钟网络进行优化,采用多级时钟网络并根据不同电路模块选择不同的时钟频率.这些研究,将对后续的传感器节点芯片设计工作,具有重要的意义.     

基于NiosII的多通道HART智能通信系统设计

HART通信方式具有抗干扰、传输距离远等优点.针对传统HART通信模块体积大、功耗高、不利于集成的缺点,设计了一种基于NiosⅡ软核CPU的多通道HART智能通信系统.采用NiosⅡ软核CPU为处理核心,实现8路4～ 20 mA电流输出和8路HART通信,每个4～ 20 mA电流输出配置一个HART信号调制解调单元;在NiosⅡ软核CPU上挂载μC/OS-Ⅱ操作系统并实现8路数据链路的软件设计;设计采用DC-DC电源为D/A转换芯片提供动态电压,降低了系统功耗.设计的智能通信系统具有功耗低、集成度高的优点,在工业过程控制等恶劣环境下应用前景广泛.     

基于功耗模型的无线传感器网络节点生存模式评估

作为一种能量受限网络,无线传感器网络节点能耗评估具有重要意义。分析组成无线传感器网络节点各个单元功耗与状态的关系,建立基于节点工作状态的功耗模型,提出节点生存模式评估方法。给出典型节点生存模式实验用例,在振动检测实验平台上进行相关参数测量与验证。实验数据表明：该方法优于Petri网模型,可为无线传感器网络节点节能优化提供较为可靠的依据。     

基于ZigBee无线传输的倾角传感器网络

应用ZigBee传感器节点的硬件和软件以及上位机软件研制了一种无线倾角传感器网络系统.采用了二次温度补偿解决温度对测量精度的影响,并对无线网络的功耗进行了优化处理.实验表明:该系统的测量精度达到了±0.01°(倾角测量范围为±3 °),数据采集间隔为1次/s时,平均电流仅为0.21 mA,达到了高精度低功耗的设计要求.     

基于剩磁的电磁水表研究

针对目前电磁计量功耗较大的问题,选用矩磁材料,采用基于剩磁原理的超低功耗励磁方式以及选择超低功耗器件的方式,大幅降低了电磁水表流量传感器的功耗。并且对管道进行了缩径设计,采用kalman滤波算法,使得有用信号在强噪声背景下能够被检测。测试表明基于剩磁的励磁方式能够大幅降低功耗。     

精品推介

TH-411系列便携式锌液铝液专用测温仪该款便携式锌液铝液专用测温仪内置液晶照明功能,以便在光线较暗处查看数据;全数字调校,可对零点误差,满度误差进行修正;8-15段拆线修正功能,可对传感器非线性误差进行修正;低功耗设计,功耗≤10mW;整机工作电流仅为1mA;带有无操作自动休眠功能;传感器可互换,性能稳定,误差小;并有低电量提醒功能。     

基于WSNs的城市绿地墒情监测硬件平台构建

针对北京城市绿地节水灌溉的需要,以CC2530无线射频芯片为核心,设计了基于无线传感器网络(WSNs)的低功耗终端数据采集节点和协调器,给出了节点硬件的低功耗设计思路,构建了绿地墒情监测硬件平台。实验结果显示:系统能够准确获得环境温度、土壤水分的数据。节点睡眠时的工作电流仅为10μA,节点实际平均工作电流仅为0.265 mA,功耗性能优于市场同类产品约30%。     

移动检测节点能耗优化及预测研究

无线传感器网络具有智能感知外界信息的能力。由于外界环境变化的影响,传感器检测移动事件消耗的能量具有不确定性。在移动频率较低的情况下频繁地检测移动事件会浪费不必要的能耗。在不错过移动事件发生并使节点尽可能长时间地运行在低功耗工作模式的情况下,设置合理的移动检测周期是节点能量利用的关键。介绍了一种无线传感器网络节点能耗的模型,利用该模型的能耗计算方法推算出了在不同移动频率情况下合适的检测参数,对移动检测节点能耗进行优化。通过不同移动频率的实验,论证了该模型能耗计算方法的有效性,并进一步对能耗进行了预测。     

采用脉冲供电的催化传感器的工作性能研究

针对煤矿瓦斯监测系统中催化传感器功耗高的问题,提出了采用脉冲供电方式对传统供电方式进行改进的方法.分析了载体催化元件的工作特性和脉冲供电原理;通过实验研究了不同CH4浓度的标准气样下,供电脉冲频率、脉宽（即占空比）与传感器灵敏度之间的关系.实验结果表明：和普通催化传感器相比,采用脉冲供电的将会很大程度上降低催化传感器的功耗,延长便携式设备的生命周期;同时,分析得到采用脉冲供电的可行性和最佳频率.     

用电信息采集系统中用户侧停电状态检测技术研究

针对在现场安装和成本约束条件下实现用电信息采集系统中用户侧停电状态监测和上传的需求,采用超级电容器作为电能表后备供电的电源元件,保证30 s的后备供电时间;通过电能表工作电源的状态间接判断用户侧停电状态,并辅助检测通信板插接的状态以提升停电状态检测的正确性;采用HPLC高速电力线载波和ZigBee无线传感器网络两种通信手段实现停电状态上传,提高状态上传的成功率。项目设计完成之后,在实验室和用户现场对所实现的功能进行了测试验证,证明了所提技术方案的有效性。     

低功耗无线应变传感器的设计

提出了一种以MSP430F149为主控芯片、nRF24L01为无线传输芯片、AD627为前置放大器的低功耗无线应变传感器的设计方案,给出了该传感器的总体结构,详细介绍了该传感器数据采集发射子系统的软硬件设计方法,并对该传感器进行了能耗分析和测试,得出了该传感器的能耗公式。经理论计算,该无线应变传感器的平均电流消耗为32μA,比现有无线应变传感器的能耗低;测试结果与理论分析结果基本一致,且电池使用寿命可达70h以上。     

热电偶无线传感器节点低功耗优化设计

针对飞行器内部线缆复杂度高、布线困难的问题,提出采用无线通信模式来提高传感器部署的灵活性,减少线缆运输和安装成本;为了最大程度地延长无线传感器节点的使用寿命,对热电偶无线传感器进行了节点低功耗优化设计;硬件方面,基于DPM机制设计了能量分块管理模型,核心处理器采用国产低功耗芯片GD32E230C8T6;软件方面,提出了一种基于星型拓扑结构无线传感器网络的低功耗策略,并基于此策略给出节点剩余能量数学表达式;实验结果表明,此节点处于停机储运状态下的电流低于1μA,待机模式下的电流低于23 mA,证实了所设计的热电偶无线传感器具有低功耗、稳定的特点,能有效延长节点寿命。     

一种无线传感器网络低功耗节点的设计

节点的功耗大小决定着整个无线传感器网络的生命周期,因此,节点的低功耗设计尤为重要;在简单介绍分析各节点设计解决方案及其特点的基础上,分析了无线传感网络系统中低功耗节点设计方案、关键芯片选择、设计及其实现,重点阐述了低功耗控制设计及其实现方法,最后,完成了不同工作条件下的节点消耗电流测量和分析;实验结果表明,提出的节点设计方案在保证低功耗特性的同时,兼具良好通信性能.     

低温红外面阵读出电路中的高性能缓冲器设计

使用chrt 0.35μm 3.3V CMOS工艺设计了用于制冷型红外面阵读出电路的高性能输出缓冲器,该缓冲器能在红外读出电路5M/s的读出速度下驱动约25pF的负载电容,在输出幅度为2V的条件下,建立时间为40ns,平均功耗为3.94mA。给出了修改chrt 0.35μm后的模型参数的仿真结果与最后的测试结果,基本满足红外读出电路的设计要求。