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    基本性能指标
    ●   能对传感器的偏移、灵敏度、温漂和非线性进行数字补偿;
    ●   适用于几乎所有的桥式传感器(输入信号范围1~~275mV/V);
    ●   数字单点校准:快速、准确;
    ●   多种温度传感器供选择:桥电路、温度电阻、内部或外部的温度二极管;
    ●   多种输出方式供选择:电压(0~5V),(0~10V),电流(4~20mA),PWM,I2C,SPI,ZACwireTM(一线接口),报警输出;
    ●   输出分辨率(最多15位)及相对应的采样频率(最多3.9kHz)可以选择;
    ●   桥式传感器的激励源可选用:比例电压、恒压模式或恒流模式;
    ●   独立的温度传感器输入通道;
    ●   具有传感器连接和模式检测功能;
    ●   工作的温度范围为-40℃~+125℃;
    ●   电源电压:+2.7V~+5.5V;
    ●   无需外部焊接元件;
    ●   PC通过数字接口实现芯片的配置和校准;
    ●   高精度(-25℃~+85℃时的误差在±0.1%、-40℃~+125℃时的误差在±0.25%)。
    芯片简要介绍
          ZMD31050是高精度桥式传感器信号处理的CMOS集成电路。该产品提供了传感器的偏移、灵敏度、温漂和非线性的数字补偿,内部有一个16位的RISC微控制器运行校准公式,校准系数存放于EEPROM中。
          ZMD31050适用于几乎所有的桥式传感器,另外,该芯片还可以与外部的温度传感器进行接口。
          该芯片通过双向数字接口(I2C,SPI,ZACwireTM)由PC实现校准并将校准数据存入EEPROM。这种方法的优点是速度快、精度高且降低了生产成本。

    图1:传感器采用比例电压激励、温度测量采用外部温度二极管且具有电压输出的电路
     
    图2:温度测量采用内部温度二极管且具有4~20mA输出的电
     
    图3:ZMD31050原理框图
                PGA——可编程增益放大器;
                MUX——多路器;
                ADC——AD转换器;
                CMC——校准控制器;
                DAC——DA转换器;
                FIO1——可选IO1:模拟输出(电压/电流),PWM2(脉宽调制),ZACwireTM(一线接口);
                FIO2——可选IO2:PWM1,SPI,SPI从机选择,Alarm1、Alarm2串行接口,I2C,时钟;
                PCOMP——可编程比较器;
                EEPROM——用于校准参数设置和校准配置;
                TS——片上温度传感器;
                ROM——存放校准公式;
                PWM——脉宽调制模式;
          ZMD31050的信号分为模拟部分(蓝色表示)和数字部分(红色表示)。模拟部分实现信号的差分处理,即内部是差分型桥式传感器信号,通过两个信号线进行处理,消除了共模电位(模拟地=VDDA/2)。因此,对输入的正信号或负信号都可以进行放大。从桥式传感器出来的信号在PGA中进行预放大,MUX将该信号与外部二极管或分立温度传感器信号按照某种序列传送给ADC单元。其后,ADC单元对这些信号进行AD转换。在CMC中对数字信号进行校正,校正是基于ROM中存放的校正公式和EEPROM中存放的校准参数来进行的。根据对输出的配置将传感器信号以模拟量、数字量、PWM的形式输出,输出信号由串行接口及FIO1、FIO2提供,数据配置和参数校准可以通过数字接口实现。模块化设计的思想方便了在尺寸和功能等方面的快速定制。
     
    应用举例
    例1 :典型的电压输出,外部二极管进行温度补偿,内部VDD校准电路及掉电诊断
     
    例2 :0~10V电压输出模式,内部VDD和电源校准电路,内部二极管进行温度补偿
     
    例3 :电压输出模式,传感器桥采用恒流激励,通过测量桥电压下降进行温度补偿,使用内部VDD校准电路但无外部滤波电容。
     
    例4:压力比例输出,终端校准,PWM的外部附加的温度测量的3线终端连接
          注:可以对上述的应用例子进行分解、组合应用。对于VDD的产生,推荐使用带有外部滤波电容的内部电源管理电路,如例1所示。

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