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ZMD31020
传感器信号调理器
数据表
特点
传感器的数字补偿偏移,灵敏度,
温度漂移和非线性
可调,几乎所有的压阻桥接
传感器类型
数码单镜头校正:快速,精确
可选的温度补偿参考:
内部或外部的二极管
输出选项: 0 ... 5V的模拟电压成比例
2
或12位数字I 2 C接口
产品可追溯性由用户自定义的EEPROM
工作温度范围内,根据
产品版本,可达-40 ... + 125 °
C
电源电压4.5 ... + 5.5V
采样率
≥100Hz
可在SSOP14或模
简要说明
ZMD31020是集成电路highly-的CMOS
精确扩增和传感器特定校正
的桥的传感器信号。该装置提供数字
赔偿金
of
传感器
偏移量,
灵敏度,
通过一个16位RISC温度漂移和非线性
微控制器上运行的修正算法。
ZMD31020适应几乎所有的压阻
桥式传感器类型。
2
双向数字集成电路接口可以用于
a
简单
PC控制
单稳
校准
过程中,为了编程一组校准的
系数变换成一个片内的EEPROM中。因此,一个特定的
传感器和ZMD31020交配数字:速度快,
精确的,没有与相关的成本开销
修剪通过外部设备或激光。
ZMD31020已被设计用于工业和
消费应用,并特别适合于
大多数压力传感器。
§
演示套件提供(含校准的PCB ,
SSOP14样品,软件,技术
文档)
§
支持工业标定可用
§
快速定制电路可能大
产量
好处
无需外部调整元件
电脑控制,通过配置和校准
数字总线接口 - 简单,成本低
高精度( ± 0.1 % FSO @ -25 85 °
C;
±0.25 % FSO @ -40 125°C )
应用电路实例
2004 , ZMD AG,牧师1.6 , 2005-05-19
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版权所有。此处包含的材料不得复制,改编,合并,翻译,保存,或没有事先使用
著作权人的书面同意。提供本出版物中的信息是初步的,如有更改,恕不另行通知。
ZMD31020
传感器信号调理器
数据表
内容
引脚说明......................................................................................................................................3
电路描述.............................................................................................................................4
2.1信号流....................................................................................................................................................4
2.2配置Word........................................................................................................................................5
2.3
差动传感器....................................................................................................................................5
2.4
温度传感...............................................................................................................................5
2.5
模拟量输入通道...............................................................................................................................6
2.5.1
大桥极性设置.......................................................................................................................6
2.5.2
可编程增益放大器PGA...................................................................................................6
2.5.3
模拟 - 数字转换器ADC的.......................................................................................................6
2.5.4
温度测量...............................................................................................................7
2.6
校正微控制器CMC................................................................................................................7
2.7
参数EEPROM.................................................................................................................................7
2.8
传感器信号校正方法和序列............................................ ......................................... 8
2
2.9
数字I 2 C接口...................................................................................................................................8
2.9.1
数字校正的传感器信号输出和I / O校准和设备测试............................. 8
2.9.2
数据通信Specifics..........................................................................................................8
2.10
模拟输出Stage....................................................................................................................10
3.
电气SPECIFICATION.................................................................................................................10
3.1
绝对最大ratings......................................................................................................................10
3.2
工作条件..............................................................................................................................10
3.3
电动Parameters..............................................................................................................................11
3.3.1
动力Supply...................................................................................................................................11
3.3.2
PGA & 12位ADC的输入..................................................................................................................11
(4)
3.3.3
温度测量:电流源,片内二极管& 12位ADC .............................. 11
(1)
3.3.4
12位ADC ...................................................................................................................................12
3.3.5
EEPROM编程...................................................................................................................12
2
3.3.6
串行I C Interface...........................................................................................................................12
(2)
3.3.7
11位输出DAC &输出缓冲器.......................................... ............................................... 14
3.3.8
系统总....................................................................................................................................14
4.
包装尺寸..........................................................................................................................15
5.
DIE尺寸和PAD坐标............................................. ............................................ 16
5.1
模具尺寸.......................................................................................................................................16
5.2
垫坐标.....................................................................................................................................17
6.
评估套件“ ZMD31020KIT ” ...........................................................................................................18
7.
订购信息......................................................................................................................19
8.
相关DOCUMENTS...........................................................................................................................19
1.
2.
2004 , ZMD AG,牧师1.6 , 2005-05-19
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著作权人的书面同意。提供本出版物中的信息是初步的,如有更改,恕不另行通知。
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传感器信号调理器
数据表
1.
引脚说明
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
名字
VOUT
VDDA ( * )
VDD
VSS
SCL
SDA
VPP
VBN
VDDB2 ( * )
VTN
VDDB1 ( * )
VBP
VSSB (**)
VSSA (**)
描述
模拟调节传感器信号输出
模拟设备的功能正电源
数字设备的功能正电源
数字设备功能的负电源
IC时钟输入,内置上拉电阻
I2C数据输入/输出,内置上拉电阻
正的EEPROM编写电压
差动传感器信号的负输入端
正电源为传感器和温度传感二极管
输入温度传感二极管
正电源为传感器和温度传感二极管
差动传感器信号正输入端
传感器负电源
模拟设备功能负电源
(*)
(**)
VDDA , VDDB1和VDDB2绑常见的芯片正电源轨
VSSA和VSSB绑常见的片上负电源轨
2004 , ZMD AG,牧师1.6 , 2005-05-19
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ZMD31020
传感器信号调理器
数据表
2.
电路描述
2.1信号流
ZMD31050的框图
PGA
MUX
ADC
CMC
DAC
BAMP
TS
EEPROM
只读存储器
2
IC
可编程增益放大器
多路复用器
模拟数字转换器
校准微控制器
数位类比转换器
缓冲放大器
片上温度传感器( PN结)
为校准参数和配置
为校正公式和-algorithm
2
串行接口: I C数据I / O,时钟
的ZMD31020的信号路径是部分地模拟(蓝色)和部分数字(红色)。从差分信号
电阻电桥传感器被预放大由可编程增益放大器(PGA) 。有3种不同的
可调增益。
在多路复用器( MUX)发送的差分信号或在一定的温度信号到ADC
序列。 (外部温度传感二极管或内部温度传感器,可任选使用)。
ADC上的差分信号具有12位的分辨率和温度信号,10位精度转换
成数字值。
2004 , ZMD AG,牧师1.6 , 2005-05-19
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ZMD31020
传感器信号调理器
数据表
所述数字信号校正发生在校准微控制器(CMC)。它是基于一个特殊
位于在ROM和一组传感器专用的校准参数修正公式存储在
2
EEPROM 。将所得的校正的传感器信号是经由I C接口的输出( 12位分辨率),或者,后
由DAC转换为模拟电压(具有11位分辨率)的缓冲放大器( BAMP ) 。该
配置数据和校准参数到EEPROM的编程时(在
2
校准程序)经由集成电路接口还实现。
2.2配置字
很多下面的章节中,描述ZMD31020详细的每个块,将参考配置位,部分
在参数EEPROM的地址&H09存储在配置字。这些位设置为
的芯片上的器件功能号码并选择特定的功能或参数化行为。
参数EEPROM中的内容来确定和计算的,书面和在PC机的控制存储
在校准过程。因此,配置位被编码和非易失性存储一次校准
一个ZMD31020设备/传感器对已经发生,而且会定期检测过程中保持不变
操作中,只要不进行重新校准
15
-
14
-
13
-
12
-
11
-
10
-
9
-
8
-
7
-
6
CH
5
TS
4
BP
3
G1
2
G0
1
O1
0
O0
在参数EEPROM的地址&H09配置字,存储
配置字中只有7位是相关的设置如下:
第0位,第1位
O0 , O1 :选择ADC的偏移补偿
第2位,第3位
G0 , G1 :选择PGA的增益
4位
BP :交叉开关的差分传感器输入VBP和VBN
第5位
TS :选择芯片与片外温度传感器
第6位
CH :让PGA的斩波稳定
这些设置可能的选项显示在表格的形式在下面的段落。
2.3
差动传感器
ZMD31020对比率差动传感器,例如经过特别设计惠斯通电桥型
传感器。的比率量度传感器通常产生差分输出信号正比于电源电压
施加到其上。该传感器是由VDDB1或VDDB2 (取销/垫是比较有利的layoutwise )提供
在+侧绑VSSB在 - 边。该传感器的差分输出信号被发送到VBP和VBN 。
传感器和信号调节器ZMD31020具有相同的电源(参见2.1节方框示意图) ,因此,
差分输入电压看到ZMD31020的比例,以它的电源电压。
2.4
温度传感
一个传感器元件的特性趋于随温度变化。为了弥补这一点, ZMD31020是
配备由外部二极管或由一个片上的pn结来测量温度。 TS - 配置第5位 -
以下将选择所需的传感器选项:
TS
0
1
温度检测二极管
断片
芯片
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