【应用】32位低功耗MCU EFM32LG232在故障指示器的应用,可实现采样精度温度补偿方案

2019-09-04 世强
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故障指示器实现了对线路电流的监测以及故障判定,并对电流的遥测精度和录波精度均有较高的要求,要求在-40°~+70°温度范围均能达到一致性精度要求。芯片内部采样AD以及外围采样回路受到周围环境温度的影响,其采样信号会变化,进而影响其采样精度。通过温度补偿方案可有效解决此问题。获取外围温度的方式,可通过外部温度传感器,优点是获取温度的精度高,但是需要成本,且会带来较大的功耗消耗,对于所需要的低功耗指示器,这种方案不可取。如图1所示,世强推出的32位低功耗MCU EFM32LG232内部自带温度传感器,通过内部获取其温度值,温度偏差在2°以内,可实现其采样精度温度补偿方案。

图1 EFM32LG232 ADC简图


计算公式如下:


其中,CAL_TEMP_0和ADC0_TEMP_0_READ_1V25来源于器件信息页,TGRAD_ADCTH (mV/degree Celsius)来源于芯片数据手册,参考电压Vref选内部参考电压1.25V,ADC_result为ADC温度采样值。

在获取温度以后,就能实现对应的电流补偿方案,大致如下:


图2 温度补偿方案实例


图2给出了在温度-30°~ -40°/电流>400A下的电流补偿方案。其中X为对比常温(如25°,在常温下精度要求是达标的),根据温度而获得补偿系数,为统计数据,补偿的范围能达到采样精度即可。


通过32位低功耗MCU EFM32LG232内部自带温度传感器,获得周围环境温度值,实现不同温度,不同电流下的电流补偿方案,进而实现故障指示器的高精度测量功能。

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