切确的无线温度传感器可为本身供电

　　“物联网”说的是一种日益显着的趋向，不单维系人与电脑，况且将各类“东西”维系到互联网。正在工场或大型根柢措施项目等操纵中，正在更多场所维系更多传感器 (传动器) 能够升高功效、刷新平和性以及告竣全新的贸易形式。

　　现正在不必面临正在工场内部布设电缆带来的挑拨和高本钱题目了，由于能够装置牢靠的、工业级强度的无线传感器，这些传感器能够靠幼型电池事务许多年，或者依赖从光、振动或温度转变等可用原因搜求的能量事务。

　　凌力尔特供应打算高职能、牢靠、低功率无线传感器收集所需的通盘元件。本文所述案例是一个确凿的打算，该打算整合了一个高辨别率温度传感器、一个电源处理电途和一个低功耗无线电模块，个中电源处理电途用太阳能 (可用时) 和备份电池 (需求时) 供电，而无线电模块则自愿地组成一个牢靠的网格收集，以无线形式将通盘传感器维系到一个重心接入点。

　　图 1 显示了该打算的方框图。温度传感器基于一个热敏电阻器，该热敏电阻器由低噪声 LT6654 电压基准偏置。24 位ΔΣ ADC LTC2484 读取热敏电阻器的电压，并通过 SPI 接口申诉读取的结果。LTP5901 是无线电模块，不单含有无线电单位，还含有自愿组成 IP 网格收集所需的连网固件。其它，LTP5901 再有一个内置的微统治器，该微统治器读取 LTC2484 ADC SPI 端口，并处理面向信号链途组件的电源排序。LTC3330 是一款低功率、开闭形式双输出电源，当可取得足够的光照时，LTC3330 靠太阳能电池板供电，当光照亏折但需求维系输出电压安靖时，LTC3330 用电池供电。LTC3330 还含有一个 LDO，用来设定温度传感器供电电源的占空比。

　　图 1：通过将无线电模块连至 ADC、基准和热敏电阻器以组成无线温度传感器。该电途由一个可从电池或太阳能电池板获取电能的能量搜求器供电。

　　这个打算用一个热敏电阻器衡量温度。热敏电阻辱骂常适合正在温度远远凌驾人们感兴会的规范境况温度局限中读取温度值。热敏电阻器指的是具备很大负温度系数的电阻器。比如，器件型号为 KS502J2 (依照 US Sensor 公司的规章) 的热敏电阻，正在 25°C 时阻值为 5kΩ，正在 -30°C 至 +70°C 温度局限内，电阻值从 88kΩ 转变到 875Ω。

　　该热敏电阻器与两个切确的 49.9kΩ 电阻串联，并由无误的电压基准 LT6654 偏置 (图 2)。LTC2484 ΔΣ ADC 以 24 位辨别率衡量电阻分压器的分压比。该 ADC 的总体未调理偏差为 15ppm，对付本文操纵所用的热敏电阻器斜率而言，这对应于少于 0.05°C 的温度不确定性。这个热敏电阻器规章的温度切确度为 0.1°C，因而无需任何校准，所衡量的温度就能到达云云的切确度。

　　图 2：采用 LTC2484 24 位 ADC 读取热敏电阻的电压。由于输入共模电压是置中，是以 Easy Drive ADC 不罗致输入电流，从而很容易切确获取成比例的读数。

　　该 ADC 的噪声低于 4µVp-p，这对应不到 0.005°C 的温度转变。因而，通过校准，这个编造能够用来以极其粗糙的辨别率衡量温度。既然 ADC 衡量热敏电阻电压与基准电压值之比，是以厉峻说来，基准电压无需切确。然而它必需是低噪声的，由于正在 ADC 转换时，基准电压转变可以惹起偏差。

　　LTC2484 ADC 采用了 Easy Drive™ 输入构造。这意味着正在转换时的净差分采样电流逼近为零。因而，流经阻性热敏电阻器收集的输入采样电流不惹起任何衡量偏差，这意味着，无需寡少的运算放大器缓冲器。旁途电容器正在高频时供应一条低阻抗通途。正在许多情景下，不需求一直衡量温度，而是每秒衡量一次以至每分钟只衡量一次。正在编造未衡量温度时，省俭功耗是存心义的。如下所述，这个操纵电途恰是这么做的。

　　电阻器收集从 2.5V 基准罗致最大 25µA 电流。为了避免衡量之间的功率损耗，将基准电源的事务周期调理为仅正在衡量岁月导通。ADC 输入的 RC 时刻常数约莫为 5ms。通过正在举办衡量之前 80ms接通电源，可确保 ADC 输入全体安靖。实质。