物联网(IoT)和工业物联网(IIoT)已成为互联工厂的代名词,它们使传统工厂愈加智能化,以取得更高功率所带来的收益。现在,工厂监控设备装备越来越遍及,比如化学品储罐、泵设备、检漏设备或火灾防控设备等。IIoT的下一阶段会触及工厂衔接,并扩展到工厂规模之外。
将传统工厂车间之外的财物经济有效地集成到工厂操控基础设施中,无线电池供电的感测和操控起着至关重要的效果。当超出工厂原有规模时,为何电池供电的感测和操控具有重要意义?答案很简单:工厂一般会随时刻(有时乃至是几十年)的推移而开展,电池供电的感测和操控功用则可将节点不受约束地置于工厂开始规划中或许从未想到的方位。电池供电的感测和操控节点无需专用的电源和通讯线路。而传统情况下,如需将其扩展到原有工厂车间基础设施之外,就会需求电源和通讯线材,然后导致布置困难和本钱昂扬。
为使电池供电的感测和操控切实可行地集成到工厂环境中,感测和操控节点有必要能够在更长的时刻规模内牢靠运转,且无需替换电池或为电池充电。电池供电的感测和操控完成一般在其内核处具有比如传感器、低压处理器和无线通讯模块之类的元素,而所有这些元素都需求以极节能的方法进行操作。
这些内核组件一般需求挑选或许不易于相互操作的器材。例如,在低压器材及其不同的作业形式中,不同的输入/输出(I/O)电压电平一般存在。低功耗传感器I/O处于有源状况时可在1.8 V下作业,但是在深度睡觉形式下,I/O可降至1 V以下,以节约电池寿数。类似地,处理器和通讯模块的I/O电压电平可在有源操作期间以2.5 V的电压运转,然后在低功耗形式下降至更低的电压。
怎么才能将感测和操控规划的内核组件整合,并依然完成其低功耗功用呢?答案很简单:运用 TI的AXC电平转化器系列 之类的低功耗电平转化器器材。该器材不只支撑低功耗操作,还支撑将I/O电平降至0.65 V(从3.3 V降至0.65 V)。AXC电平转化器器材能够在接口的内核组件之间完成低功耗电平转化,如串行外设接口、通用异步接收器发送器、通用I/O及任何其他推挽接口,也能够在这些器材超低功耗形式相关的低电压I/O电平间完成转化。AXC系列支撑低至0.65 V电压电平的能力使无线电池供电的感测和操控运用进入可将I/O电平约束在1 V以下的省电形式。
AXC器材的位计数规模从1到8位不等,低位计数的单通道( SN74AXC1T45 ) 和双通道 ( SN74AXC2T45 、 SN74AXC2T245 ) 器材选用极小型微型四方扁平无铅封装,有利于电路板IIoT感测和操控中常见的有限空间规划。
图1:有源和睡觉形式下的微操控器到传感器链路
图1所示为处于有源形式和睡觉形式的微操控器和传感器链路的示例,以及每种操作形式的示例I/O电平。
图1所示的链路类型在许多工业传感运用中现已完成,如工厂自动化中运用的 通讯模块体系 。 SN74AXC2T245 之类的器材可使传感器和微操控器在有源形式下高效运转,一起优化睡觉或低功率形式下的电源功率。在有源形式和静态形式下, SN74AXC2T245 本身功耗也十分低。
AXC电平转化器系列可完成低电压和低功耗IIoT感测和操控节点。这些节点可扩展到工厂车间原始面积之外。
有关TI的AXC电平转化器系列的更多信息,请拜见 TI电压电平转化器页面 。