01.03.2018     Недорогие микроконтроллерные интерфейсы  


Принцип работы микросхем фирмы NVE основан на эффекте супермагниторезистивности (Giant Magneto-resistive - GMR effect). Благодаря своим высоким выходным сигналам датчики GMR легко согласуются с недорогими восьмибитными микроконтроллерами. ATtiny85 - популярный выбор, поскольку он имеет доступный дифференциальный усилитель с возможностью выбора усиления до 20, имеет I2C, PWM и цифровой ввод-вывод, имеет внутренний температурный датчик, который может использоваться для температурной компенсации в критических приложениях и стоит менее 1,00 доллара США.

Коэффициент усиления 20 идеально подходит для аналоговых датчиков NVE GMR. Например, микросхемы AAL-серии имеют максимальное значение на выходе 45 мВ / В, поэтому коэффициент усиления 20 обеспечивает 900 мВ / В или почти полную шкалу. Это означает, что используются все 10 бит разрешения АЦП микроконтроллера.

У микроконтроллеров ATtiny85 только восемь выводов, но этого достаточно, чтобы взаимодействовать с датчиком и обеспечивать цифровой и ШИМ-выходы.

Microchip предлагает среду разработки и оценочные комплекты, а также существуют одноплатные компьютеры, такие как платы Trinket и Little Wire.

Ниже показан типичный интерфейс, использующий плату Trinket: 

Интерфейс AA-Sensor для дешевого микроконтроллера

 

 

Схемная реализация, а также простая программа Arduino для усиления, коррекции смещения и температурной компенсации показаны в видеоролике:


    Дистанционные измерения   

 

 

Обладая высокой чувствительностью и низким уровнем шума, аналоговые датчики NVE находят широкое применение в схемах неразрушающего контроля.

Вот несколько примеров общедоступных статей, описывающих подобные приложения:

Eddy Current Testing with Giant Magnetoresistance (GMR) Sensors and a Pipe-Encircling Excitation for Evaluation of Corrosion under Insulation
  Tри датчика с перпендикулярным расположением микросхем AA004, используемые в системе дистанционного контроля вихревых токов для труб.

Non-Destructive Detection of Wire Rope Discontinuities from Residual Magnetic Field Images Using the Hilbert-Huang Transform and Compressed Sensing (.pdf)
  Для обнаружения дефектов кабеля используется массив из 18 датчиков AAH002, возбуждаемых малыми магнитами, образующими магнитную полосу.

Flexible GMR Sensor Array for Magnetic Flux Leakage Testing of Steel Track Ropes (.pdf)
  Массив из 12 датчиков AA004-02 на гибкой печатной плате был обернут вокруг толстых стальных канатов для дистанционного контроля канатов и был продемонстрирован для эффективного обнаружения дефектов и предоставления пространственной информации для визуализации.

Nondestructive Inspection (NDI) for Diffusion Bonded Components (.pdf)
  Массив из восьми датчиков AAH002 создает карты вихревых токов для неразрушающего контроля.


Visit our “Case Studies” Webpage for More >

Download our Analog Sensor Datasheet >