1. Вимірювання ступеня заряду акумулятора
2. Огляд методів вимірювання ступеня заряду акумулятора
3. ModelGauge - фірмові методи вимірювання від Maxim
4. Рекомендації по вибору версії ModelGauge для конкретного додатка
5. Огляд мікросхем MAX172xx з технологією ModelGauge m5
6. Висновок
7. література
8. Новий датчик MAX30205 для точного вимірювання температури тіла
9. Про компанію Maxim Integrated

Точне вимірювання заряду акумулятора - важлива і актуальна задача, особливо в умовах спостережуваного розквіту мобільних пристроїв. Сьогодні існує безліч додатків, де проблема точної оцінки заряду особливо критична. Це електричний транспорт, літальні апарати, різні медичні та інші прилади. Компанія Maxim Integrated пропонує своє рішення даного завдання у вигляді мікросхем вимірювання заряду акумулятора з підтримкою технології ModelGauge. Ці мікросхеми дозволяють значно спростити процес розробки і одночасно підвищити точність вимірювання.

Важко повірити, але ще 20 років тому проблема визначення заряду акумуляторів була затребувана тільки у вузькому спектрі додатків. У побутовій електроніці - фотоапаратах, плеєрах, іграшках, - вона майже завжди була відсутня. Споживач міг точно знати тільки про двох станах: батарея заряджена і батарея розряджена. Будь-які проміжні стану визначалися тільки «на око». Часто це нагадувало сюжет знаменитої книжки Г. Остера, в якій удава вимірювали «в папуг». Так, наприклад, досвідчений фотограф завжди знав, що зі свіжими батарейками він зможе зробити приблизно 40 знімків. В результаті ступінь розряду визначалася в фотографіях.

Природно, що з розквітом мобільних пристроїв ситуація стала дуже швидко змінюватися. Зараз жоден смартфон не обходиться без індикатора заряду на екрані. Якщо індикатор заповнений - значить все в порядку, якщо він близький до нуля - варто почати «економити» енергію, щоб не залишитися без зв'язку.

Приклади смартфонів, планшетів, плеєрів і портативних приставок дуже показові в плані зручності функції визначення рівня заряду. Однак є додатки, в яких ця задача стоїть ще гостріше. Наприклад, якщо мова йде про портативних медичних приладах, то несподіваний розряд акумулятора може коштувати людині життя. Не такі трагічні, але все-таки неприємні наслідки можуть виникнути, якщо в тривалій подорожі сяде акумулятор електромобіля, а найближча розетка виявиться в ста кілометрах.

В результаті вимірювання заряду акумуляторів виявляється досить актуальним завданням. При цьому над проблемою підвищення точності б'ються всі найбільші виробники електронних компонентів. Існує безліч запатентованих фірмових методів вимірювання, які обіцяють не тільки мінімізацію похибок, але і значне спрощення процесу розробки пристрою в цілому. Прикладом цього є технологія ModelGauge, створена компанією Maxim Integrated.

Зараз фірмова технологія вимірювання ModelGauge має чотири версії:

• ModelGauge - найбільш простою реалізація для малогабаритних і бюджетних пристроїв;
• ModelGauge m3 - варіант для додатків з підвищеними вимогами до точності вимірювань;
• ModelGauge m5 - реалізація, що забезпечує виняткову точність вимірювань, відмінну надійність і високий рівень безпеки;
• ModelGauge m5 EZ - версія, яка до всіх переваг ModelGauge m5 додає можливість роботи з різними видами акумуляторів без необхідності побудови моделей їх розрядних характеристик.

Проаналізуємо переваги ModelGauge перед іншими способами визначення заряду акумуляторів. Особливу увагу приділимо мікросхем MAX1702x1 / MAX1702x5 , Які використовують алгоритми ModelGauge m5 і ModelGauge m5 EZ.

Перш ніж приступити до аналізу методів вимірювань, варто визначитися з самою постановкою завдання і вирішити, що, власне, потрібно вимірювати.

Вимірювання ступеня заряду акумулятора

Кожен інженер або просунутий користувач знає, що номінальна ємність акумулятора найчастіше наводиться в ампер-годинах (А • год) або міліампер-годинах (мА • год). Цей параметр дозволяє судити про те, наскільки довго пропрацює акумулятор при заданому струмі. Наприклад, якщо ємність дорівнює 1000 мА • год, то при розряді постійним струмом 1 А час роботи складе 1 годину.

В принципі, вимір заряду в мА • год досить зручно для інженера. Знаючи ємність батареї і діючий струм, можна визначати ступінь розряду. Однак цей спосіб непрактичний для споживачів, так як доводиться тримати в голові характеристики акумуляторів (фотоапарата, смартфона, плеєра), а це вкрай незручно. З цієї причини вводиться такий відносний параметр як ступінь розряду або ступінь заряду акумулятора.

Ступінь заряду акумулятора (State of Charge, SOC) вимірюється у відсотках і показує, яка частина від повного заряду ще залишається збереженої в акумуляторі. Втім, тут потрібно бути обережним і відзначити, що в даному випадку величина повного заряду не відповідає заряду при номінальній ємності. Справа в тому, що в процесі експлуатації реальна ємність акумулятора падає і до кінця терміну служби може знижуватися в середньому на 20% .Ще більше ємність залежить від температури і значення струму розряду.

Таким чином, якщо взяти за 100% номінальну ємність акумулятора, то навіть новий елемент живлення неможливо буде зарядити до 100%, якщо, наприклад, температура середовища впаде всього на один градус.

Щоб уникнути таких складнощів, при розрахунку SOC використовують реальну ємність даного акумулятора. В результаті показник ступеня заряду SOC виявляється незалежним від величини ємності, температури, навантажувального струму і часу служби.

Огляд методів вимірювання ступеня заряду акумулятора

Існує безліч різних методів вимірювання ступеня заряду акумулятора. Деякі з них є досить специфічними. Однак при їх оцінці можна використовувати об'єктивні показники, такі, наприклад, як точність вимірювань, складність реалізації, вартість і габарити.

Прямі вимірювання за допомогою приладів. Цей метод підходить для обмеженого спектру додатків, в яких акумулятор працює з незмінним опором навантаження. При цьому використовується залежність постійного вихідного струму від значення ступеня розряду. Як відомо, якщо при розряді елемента живлення опір навантаження залишається незмінним, то струм зменшується. Знаючи значення струму, можна визначити ступінь розряду.

Однак все це залишається вірним тільки при виконанні деяких умов: при відсутності імпульсного навантаження і наявності вивіреної розрядної кривої. Це пов'язано з тим, що залежність ступеня заряду від навантажувального струму виявляється нелінійної. Варто току змінитися - точність вимірювань різко падає.

Додаткові проблеми вносять старіння батарей і температурна залежність характеристик.

Даний метод має значну похибку і використовується досить рідко. Головною його перевагою є простота реалізації за допомогою підручних засобів.

Хімічний метод визначення ступеня заряду. Суть методу полягає в обчисленні концентрації хімічних реагентів в розчині електроліту. Поки що даний метод досить далекий від сфери мобільної електроніки.

Визначення ступеня заряду по напрузі акумулятора. Добре відомо, що при розряді акумулятора його напруга падає. Природно, виникає бажання використовувати цю залежність для визначення SOC - адже в цьому випадку буде потрібно всього лише один АЦП. Однак не все так просто.

На жаль, залежність миттєвого напруги на акумуляторі від ступеня розряду не є однозначною. Одному і тому ж значенню миттєвого напруги можуть відповідати різні рівні SOC. На малюнку 1 представлені тимчасові діаграми зміни напруги і ступеня заряду. Як видно з графіка, одному і тому ж значенню миттєвого напруги 3,8 В відповідає SOC 2%, 50% і 75%. Таким чином, в реальних умовах розкид може досягати десятків відсотків.

Мал. 1. Відповідність ступеня заряду і миттєвого напруги в циклі роботи

Разом з тим, за формою представлені графіки схожі, а значить використовувати значення напруги для розрахунку SOC можна на деяких ділянках. Однак є й інші підводні камені.

По-перше, напруга акумулятора має нелінійну залежність від величини струму навантаження (рисунок 2).

Мал. 2. Типова залежність напруги Li-ion-акумулятора від характеристик розряду

По-друге, напруга акумулятора має нелінійну залежність від температури (рисунок 3).

Мал. 3. Типова залежність напруги Li-ion-акумулятора від температури

Таким чином, простота реалізації даного методу дуже часто перекривається низькою точністю. Проте, в найпростіших випадках його можна використовувати, наприклад, щоб не допускати критичного розряду елементів живлення.

Як бачимо, прості методи вимірювань не забезпечують високої точності, і доводиться вдаватися до більш складних рішень.

Метод інтегрування струму. Даний метод передбачає використання швидкодіючих АЦП для вимірювання і підсумовування миттєвих струмів.

Алгоритм дії даного методу наступний: миттєвий струм перетвориться в напругу за допомогою датчиків струму (датчики Холла, шунти, магніторезистивні сенсори і так далі). Отримане напруга оцифровується за допомогою швидкодіючого АЦП. Отримані відліки інтегруються за допомогою процесора або мікроконтролера. Знаючи сумарний струм, можна визначити, скільки енергії віддав акумулятор.

Як вже говорилося, номінальна і реальна ємність акумулятора можуть значно відрізнятися. З цієї причини при вимірах потрібно знати, скільки енергії може реально зберігати акумулятор. У підсумку, щоб розрахувати SOC, спочатку потрібно визначити енергію, закачаний в елемент живлення. Для цього необхідно вимірювати струм в процесі заряду. Реальне значення ємності, отримане при заряді акумулятора, можна вважати за 100% тільки з застереженнями. Практика показує, що при заряді частина потужності доводиться на нагрівання. Крім того, має місце ефект саморозряду. В результаті закачана потужність завжди буде більше тієї потужності, яку поверне акумулятор.

Існують різні готові мікросхеми, які працюють за цим принципом. Вони об'єднують в одному корпусі таймери, АЦП, ланцюги тактирования і харчування.

Метод дозволяє досягати високої точності визначення SOC, так як вимірювання зарядних і розрядних струмів виробляються з малою похибкою. Разом з тим, є у нього і недоліки. Інтегрування виявляється ефективним тільки при постійних або повільно мінливих токах. При імпульсних навантаженнях частина енергії залишиться неврахованої навіть при використанні найшвидших АЦП. На малюнку 4 показаний найгірший випадок при роботі з імпульсним струмом. Кожен раз в моменти вимірювання (відліки часу 1 ... 8) АЦП отримував одне і те ж значення. В результаті система вважала, що струм постійний, в той час як насправді швидкість розряду змінювалася, а ступінь розряду виявлялася вищою.

Мал. 4. Похибка вимірів при імпульсному характері навантаження

Наведена похибка, очевидно, має властивість накопичуватися. Її усунення можливо при обнулення в калібрувальних точках: при повному розряді або повному заряді акумулятора.

Метод вимірювання імпедансу акумулятора. В процесі експлуатації акумулятора концентрація носіїв заряду в активній речовині електроліту змінюється. Вимірюючи імпеданс елемента живлення, можна визначити ступінь його заряду.

Даний алгоритм виявляється досить перспективним особливо з урахуванням появи спеціалізованих мікросхем. Його гідністю можна вважати високу точність. Однак він вимагає циклів «навчання» і калібрування для отримання конкретної залежності. Крім того, для реалізації алгоритму необхідна досить складна схема з додатковими компонентами.

Метод вимірювання напруги OCV. Незважаючи на велику похибку, в деяких випадках значення ступеня заряду може бути визначено за допомогою миттєвого напруги на акумуляторі. Цей метод можна значно поліпшити, якщо використовувати в розрахунках не миттєве, а стале значення напруги, а в ідеалі - усталене напруга на розімкнутих контактах (Open Contact Voltage, OCV).

Справа в тому, що напруга на розімкнутих контактах має практично ідеальну лінійну залежність від ступеня заряду (малюнок 5).

Мал. 5. Залежність ступеня розряду від напруги на розімкнутих клемах

Однак не все так просто. Щоб на клемах акумулятора з'явилося «справжнє» значення усталеного напруги OCV, він повинен бути відключений від навантаження і витриманий при номінальній температурі до 8 ... 9 годин. Очевидно, що виконати ці умови не завжди можливо. Однак розрахувати OCV по миттєвому напрузі і додатковим параметрам цілком реально. Саме такий підхід і використовує компанія Maxim у своїй технології ModelGauge.

ModelGauge - фірмові методи вимірювання від Maxim

На даний момент компанія Maxim Integrated пропонує відразу кілька версій фірмового алгоритму ModelGauge.

Даний алгоритм заснований на обчисленні ступеня розряду акумулятора по напрузі на розімкнутих клемах OCV. Саме напруга OCV розраховується за допомогою фірмової параметричної моделі, яка використовує миттєве значення напруги і враховує не тільки температурну залежність, а й залежність від струму навантаження, і навіть старіння акумулятора.

Облік старіння акумуляторів - важлива перевага ModelGauge. Всі акумулятори з часом втрачають ємність. Втрати ємності залежать і від числа циклів заряду-розряду. На малюнку 6 показана типова залежність величини ємності від числа циклів заряду-розряду для літій-іонних акумуляторів. Для них зниження ємності при нормальних умовах (25 ° С, розряд номінальним струмом 1С, заряд половиною від номінального струму С / 2) зазвичай становить близько 20%.

Мал. 6. Зміна ємності високостабільного акумулятора в процесі експлуатації

Ще однією перевагою ModelGauge є стійкість при роботі з імпульсними навантаженнями. Навіть якщо система не встигає відстежити всі сплески напруги, загальна тенденція по зниженню напруги все одно буде врахована (малюнок 7). Похибка буде самоусуватися з плином часу, а не накопичуватися, як в розглянутому вище методі з інтеграцією струмів.

Мал. 7. Шуми при наявності імпульсних навантажень не призводять до накопичення похибок

Перевагами ModelGauge є:

• простота реалізації - потрібно вимірювати лише температуру і напругу;
• приваблива вартість кінцевого рішення - не потрібні додаткові компоненти (шунти, подільники і так далі);
• мінімальне споживання. Наприклад, мікросхеми MAX17048 / MAX17049 в режимі сну споживають всього 3 мкА;
• відсутність необхідності в калібрувальних циклах «заряд-розряд», як у випадку з вимірюванням імпедансу акумулятора;
• облік температурної залежності;
• облік старіння;
• відсутність накопичується похибки при імпульсному споживанні;
• мінімальні габарити.

Однак заради справедливості варто визнати, що точність даного алгоритму поступається точності, яку забезпечує метод з інтеграцією струмів, особливо для короткострокових вимірювань. Це пов'язано з тим, що якою б ідеальною не була математична модель, вона все-таки залишається моделлю і не може врахувати всі особливості реальних додатків. У компанії Maxim це прекрасно розуміють, тому випустили мікросхеми, які працюють за вдосконаленим алгоритмам ModelGauge.

Алгоритм ModelGauge m3 об'єднує короткострокову точність методу з інтеграцією струмів і довгострокову стабільність ModelGauge.

Мікросхеми з ModelGauge m3 враховують втікає і витікає струми, як і в методі з інтеграцією струмів. Однак скидання накопичується похибки відбувається не тільки в крайніх точках (при повному заряді або повному розряді акумулятора) - поправки вносяться прямо по ходу роботи з урахуванням даних від математичної моделі ModelGauge. Отримана точність вимірювання ступеня заряду виявляється кращою серед аналогічних мікросхем.

Алгоритм ModelGauge m5 - подальший розвиток ModelGauge m3. Мікросхеми, реалізують ModelGauge m5, мають на борту додаткові компоненти:

• вбудований датчик температури;
• незалежну пам'ять для підрахунку числа циклів заряду і розряду;
• підтримку хеш-функції SHA-256, яка дозволяє розпізнавати фірмові акумулятори.

Алгоритм ModelGauge m5 EZ. Якщо алгоритм ModelGauge m5 передбачає підстроювання під характеристики конкретного типу акумуляторів, то алгоритм EZ використовує деяку усереднену модель. Звичайно, вона не може бути ідеальною для всіх типів елементів живлення, зате алгоритм можна застосовувати для широкого кола акумуляторів без додаткової підстроювання і вивчення їх характеристик. ModelGauge m5 EZ дозволяє мінімізувати час на розробку, що дуже важливо для сучасного ринку.

Та як компанія Maxim пропонує відразу чотири версії ModelGauge, то вибір оптимального варіанту варто робити з урахуванням конкретного додатка.

Рекомендації по вибору версії ModelGauge для конкретного додатка

Кожна з версій ModelGauge має свої переваги (таблиця 1). Вибір реалізації алгоритму слід робити з урахуванням вимог конкретного застосування.

Таблиця 1. Порівняння версій технології ModelGauge

параметр Параметри MAX17048 / MAX17049 MAX17047 / MAX17050 MAX172x1х MAX172x5х Метод вимірювання ModelGauge ModelGauge m3 ModelGauge m5 ModelGauge m5 Струм споживання, мкА 3 25 9 12 Габарити мікросхеми, мм 0,9 × 1,7 1,5 × 1,5 1,6 × 2,34 1,6 × 2,34 шунтового резистор Чи не потрібна потрібна нужно або вікорістовується Друкований провідник нужно або вікорістовується Друкований провідник Вимірювання температури Здійснюється
мікро контролером Здійснюється за допомогою зовнішнього термистора або мікро контролером Вбудований датчик + зовнішній термістор Вбудований датчик + зовнішній термістор Незалежна пам'ять - - Є Є Облік старіння і числа циклів заряду-розряду - - Є Є Вбудована модель EZ - - Є Є Аутентифікація - - SHA-256 SHA -256 Підтримка конфігурацій 1S, 2S (MAX17049) 1S 1S до 15S; з балансуванням: 2S, 3S

Розглянемо приклади типових вимог.

Простота схемотехнической реалізації. Якщо дана вимога є основним, а високі показники точності залишаються на задньому плані, то варто використовувати мікросхеми з підтримкою початковій версії алгоритму ModelGauge. Наприклад, монітори MAX17048 / MAX17049 вимагають всього лише одного зовнішнього конденсатора (рисунок 8). При цьому варто пам'ятати, що для налаштування цих мікросхем потрібно мікроконтролер, який повинен самостійно проводити вимірювання температури і посилати дані в MAX17048 / MAX17049 по інтерфейсу I2C.

Мал. 8. Схема включення MAX17048 / MAX17049

Висока точність і простота реалізації. Якщо необхідно отримати низьку похибку вимірювань SOC, а також не витрачати часу на дослідження характеристик акумуляторів, то ідеальним вибором стане ModelGauge m5 EZ. Цей алгоритм підтримують представники сімейства MAX172xx .

Максимальна точність. Точне попадання забезпечують мікросхеми з ModelGauge m3 / m5. При цьому, мікросхеми MAX17047 / MAX17050 з ModelGauge m3 не виконують підрахунку циклів заряду-розряду, і цю функцію має взяти на себе мікроконтролер. Для вимірювання температури мікросхеми вимагають додаткового термистора.

ModelGauge m5 можуть самостійно підраховувати цикли заряду-розряду і мають в своєму складі датчик температури. Для підвищення точності вимірювання можливе підключення пари додаткових зовнішніх термісторів.

Мінімальне споживання. При необхідності жорсткої економії ресурсів акумулятора слід використовувати мікросхеми MAX17048 / MAX17049 з ModelGauge. Їх споживання становить всього 3 мкА. Типове значення живлять струмів для ModelGauge m5 одно 9 мкА. Найзначніше споживання у ModelGauge m3 - до 25 мкА.

Мінімальні габаритні розміри. В даному випадку ідеальним вибором знову стануть мікросхеми MAX17048 / MAX17049 з ModelGauge, так як вони вимагають тільки одного зовнішнього конденсатора, а власні габарити складають всього лише 0,9 × 1,7 мм.

Надійність та захист від неліцензійних акумуляторів. Тільки монітори MAX172xx з технологією ModelGauge m5 мають вбудовану підтримку функції хешування SHA-256. Вона дозволяє розпізнавати ліцензійні акумулятори та повідомляти процесору про використання «нестатутних» елементів живлення.

Підтримка акумуляторних батарей з числом осередків більше двох. Такий функцією можуть похвалитися тільки MAX172x5 з технологією ModelGauge m5. При їх використанні число послідовно з'єднаних акумуляторів може досягати 15 штук.

Мікросхеми MAX172xx з технологією ModelGauge m5 - найбільш досконалі представники в номенклатурі моніторів напруги виробництва компанії Maxim Integrated. Розглянемо їх докладніше.

Огляд мікросхем MAX172xx з технологією ModelGauge m5

На даний момент до складу сімейства ModelGauge m5 входять чотири представники: MAX17201 , MAX17205 , MAX17211 и MAX17215 . Їх загальними відмітними рисами є:

• використання алгоритму визначення ступеня заряду ModelGauge m5;
• наявність незалежної пам'яті для зберігання історії операцій, параметрів і даних користувача;
• відсутність необхідності калібрування;
• можливість оцінки не тільки ступеня заряду, але орієнтовного часу заряду і розряду;
• наявність вбудованого датчика для вимірювання температури ядра без зовнішніх компонентів;
• підтримка зовнішніх додаткових термисторов;
• наявність вбудованих швидкодіючих компараторов для визначення перевантажень по струму;
• наявність функції сигналізації про події та аварійні стани;
• вбудована підтримка функції хешування для розпізнавання неліцензійних акумуляторів.

Всі моделі сімейства випускаються в двох корпусних виконань: TDFN-CU / 14 і WLP / 15 (таблиця 2).

Таблиця 2. Характеристики мікросхем MAX172xx з технологією ModelGauge m5

параметр Найменування MAX17201 MAX17205 MAX17211 MAX17215 Типи акумуляторів 1xLi-Ion Multi-Cell Li-Ion 1xLi-Ion Multi-Cell Li-Ion Інтерфейс 2-Wire 1-Wire Незалежна пам'ять, байт 156 Вимірювані характеристики Рівень заряду, струм, температура, час, напруга Алгоритм ModelGauge m5 Uпит, В 2,3 ... 4,9 4,2 ... 20 2,3 ... 4,9 4 ... 20 Корпус TDFN-CU / 14, WLP / 15 Траб, ° C -40 ... 85

Між собою мікросхеми відрізняються типом підтримуваних акумуляторів, споживанням і комунікаційним інтерфейсом з зовнішнім процесором.

Мікросхеми MAX17201 і MAX17211 працюють з поодинокими осередками Li-ion і максимальними напруженнями до 4,9 В (рисунок 9).

Мал. 9. Схема включення MAX1702x1 / MAX1702x5 при роботі з одним осередком Li-ion

MAX17205 і MAX17215 призначені для контролю ступеня розряду акумуляторних батарей з числом осередків до 15 (рисунок 10). Для них максимальне значення напруги живлення досягає 20 В.

Мал. 10. Схема включення MAX1702x5 з балансуванням до трьох осередків Li-ion

Для зв'язку із зовнішнім процесором MAX17201 і MAX17205 використовують інтерфейс I2C. Для цих же цілей в MAX17211 і MAX17215 застосовується однопровідною інтерфейс 1-Wire.

Також мікросхеми відрізняються рівнем споживання. В активному стані MAX172x1 споживають 18 мкА, а в режимі сну 9 мкА. У мікросхем MAX172x5 споживання трохи вище - 25 мкА в активному режимі і 12 мкА в стані сну.

Простота реалізації, мале власне споживання і висока точність роблять мікросхеми MAX172x1 / MAX172x5 відмінним вибором для самих різних додатків - смартфонів і планшетів, портативних ігрових приставок, цифрових камер, портативних медичних приладів і так далі.

Висновок

Вимірювання ступеня заряду акумулятора - складне завдання. Щоб досягти високого рівня точності, потрібно докласти масу зусиль. На щастя, останнім часом з'являються інтегральні рішення, які значно спрощують життя розробникам. Прикладом цього стали нові монітори заряду акумуляторів з підтримкою алгоритмів ModelGauge виробництва компанії Maxim Integrated.

Зараз компанія пропонує мікросхеми з різними видами реалізації цього алгоритму: компактні і бюджетні рішення з ModelGauge, надточні монітори ступеня заряду з ModelGauge m3, надточні і захищені версії з ModelGauge m5, точні і прості моделі з ModelGauge m5 EZ.

Найбільш досконалі моделі сімейства MAX172x1 / MAX172x5 використовують алгоритм ModelGauge m5. Вони здатні визначати ступінь заряду Li-ion-акумуляторів і акумуляторних батарей з урахуванням температурної похибки, величини навантажувальних струмів і старіння. Крім того, MAX172x1 / MAX172x5 можуть оцінювати час до повного розряду і заряду. При їх цьому схемотехнічна реалізація виявляється вкрай простий, а написання драйверів для розрахунку SOC і зовсім не потрібно.

література

1. https://www.maximintegrated.com/.

Отримання технічної информации , замовлення зразків , замовлення и доставка .

Новий датчик MAX30205 для точного вимірювання температури тіла

Компанія Maxim Integrated випустила цифровий датчик температури MAX30205, призначений для застосування в медичному обладнанні та приладах для фітнесу. Вбудований сигма-дельта-АЦП нового датчика забезпечує точність не гірше 0,1 ° C в діапазоні температур 37 ... 39 ° C. Завдяки 16-бітному вирішенню вдається реєструвати зміну температури лише на 0,0039 ° C. Крім вимірювання температури, новий датчик може сигналізувати про перевищення заздалегідь записаного порогового значення.
MAX30205 працює по цифровому послідовному інтерфейсу I²C із захистом від блокування шини і управляється за допомогою стандартних операцій запису-читання. Три додаткові лінії адреси дозволяють декільком датчикам працювати на одній шині. Оскільки ці лінії можуть підключатися не тільки до землі і харчуванню, то загальна кількість датчиків може досягати 32.
Цікавою особливістю мікросхеми є спеціальний окремий вихід температурного компаратора. Сигнал на виході (відкритий сток) з'являється при перевищенні температурою порогового значення, записаного в регістрі TOS. При зниженні температури нижче значення, заданого регістром THYST, вихід відключається і його робота відбувається в режимі термостата. Даний вихід може бути використаний для включення охолоджуючого вентилятора, подачі сигналу тривоги або аварійного завершення роботи системи. Вихід температурного компаратора може працювати також в режимі формування сигналу переривання. У цьому випадку значення на виході фіксується (вихід задіяний) до виконання операції читання будь-якого регістра по шині I²C.
Робочий діапазон напруг датчика становить 2,7 ... 3,6 В. При цьому споживання не перевищує 600 мкA. Мікросхема випускається в корпусі 8-pin TDFN і має робочий температурний діапазон 0 ... 50 ° C.

Про компанію Maxim Integrated

Компанія Maxim Integrated є одним з провідних розробників і виробників широкого спектра аналогових і цифро-аналогових інтегральних систем. Компанія була заснована в 1983 році в США, в місті Саннівейл (Sunnyvale), штат Каліфорнія, інженером Джеком Гіффорд (Jack Gifford) спільно з групою експертів зі створення мікроелектронних компонентів. На даний момент штаб-квартира компанії знаходиться в м Сан-Хосе (San Jose) (США, Каліфорнія), виробничі потужності (7 заводів) і ... читати далі