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» 2015年04月02日 11時30分 公開

センシング技術:顧客が困っているから――リニアテクノロジーが温度センサー特化型マイコン!? (2/2)

[竹本達哉,EE Times Japan]
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スイッチで、AFE構成を切り替え

 例えば、RTDでは2線方式、3線方式、4線方式と存在し、熱電対に至っては構成材料の違いによりB型、E型、J型、K型、N型、S型、R型、T型が存在する。

 これら全てに対応するためMayes氏は、AFEの構成をスイッチで換える方法を考案。スイッチの数は200以上にのぼり、それらスイッチをソフトウェア制御するためCPUコアを搭載したわけだ。

「LTC2983」(左の小さなボード上に実装)のデモ用ボード。1つのICながら、20チャンネルの入力で、多様な温度センサーの信号をデジタル温度データ化できる。同社では、デモボードとは別に、さまざまな温度センサーに対応する評価用オプションボードを用意している (クリックで拡大)

 AFEの構成をソフトウェアで切り替えられるため、20あるアナログ入力は同時にさまざまな種類のセンサーを直接、接続することが可能。2つの励起用電流源も備え、熱電対冷接点補償も自動で行う機能を備える。

 「ソフトウェアも、C言語で細かくプログラミング設定できるが、基本的には専用ツールを使えば短時間で行える。あらかじめ登録されているセンサーの種類を選択して、簡単な係数を入力するだけで、LTC2983用のプログラムが生成されるようになっている」(Mayes氏)とする。

0.1℃以下の高精度をあらゆる温度センサーで

「LTC2983」の検出精度を示したグラフ (クリックで拡大) 出典:リニアテクノロジー

 温度測定精度は、±0.1℃以下。最大10ppm/℃の内部リファレンスを使う24ビット分解能A-Dコンバータにより、極めて高い精度を実現した。

 「あらゆる温度センサーを直接つないで、簡単な設定さえすれば、高精度に温度の値を出力できる。開発期間、コスト、基板サイズ全てを削減できる製品」とMayes氏は胸を張る。

「LTC2983」の評価ボードによるデモ。右側の仮想センサーから400.0℃の温度を評価ボードに入力。LTC2983が検出、デジタル温度データ化した値を左側のPCで表示。表示は400.01℃。 (クリックで拡大)

要望があれば、アナログ/デジタルを問わない

 温度センサー以外にも多様な種類があり、AFE回路の設計に手間を要するセンサーは多い。Mayes氏は「電圧値を測定するセンサーであれば、LTC2983と同様のICを実現することは可能だ。顧客の要望があれば、アナログ、デジタルを問わず、要望に応える製品を開発していく」と語っている。

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