【应用】基于标签传感器/数据采集器MLX90129的嵌入式系统差分数据采集链应用

时间： 2019-10-17 来源：Melexis

技术问答

MLX90129是MELEXIS推出的标签传感器/数据采集器，其访问和控制端口可以是ISO15693 RFID前端或SPI端口。同时，MLX90129将由外部电阻式传感器组成的精密采集链和各种接口组合在一起，提高了应用领域的广度。在工作过程中，MLX90129可以外接电阻式传感器，在无电池应用中作为传感器感应点；在此标签模式中，芯片可以向应用的其它组件提供稳定电压。添加电池后，即可支持使用独立的数据记录模式。本文讲述基于标签传感器/数据采集器MLX90129的嵌入式系统的差分数据采集链应用。

在现代工业和电子领域中，MLX90129传感器可以完成模拟信号数据的收发功能。在嵌入式系统的差分信号采集链中，作为RFID传感器标签的MLX90129传感器，内嵌入了一个完全可配置的采集链，用于将来自外部电阻传感器的差分电压信息转换为数字值，以供其他电子模块提取与使用。采集链由两个增益级PGA1和PGA2，一个偏移补偿DAC和一个16位模数转换器ADC组成，电路结构如图2所示，

图2 MLX90129嵌入的差分采集链电路结构图

1. MLX90129在数据采集过程中，有PGA1和PGA2两级增益，增益公式和增益配置分别如下所示：

图3 MLX90129差分采集链的PGA1和PGA2两级增益公式和增益配置示意图

注：

△PGA1_OUT为PGA1的差分输出电压；

△Vsensor为传感器输入的差分电压；

△PGA2_OUT为PGA2的差分输出电压；

N₁₀为配置DAC的十进制数字；

V_Ref为MLX90129的参考电压；

2. 而对于补偿DAC来说，通过在校准过程中测量差分偏移电压，可用于对传感器传输的差分电压和PGA1的任意差分偏移电压进行补偿。

3. MLX90129最终将差分电压信息转换为数字信号，是由16 bits ADC来完成的，然后存储在4kb bit EEPROM存储器中，或者由RFID传输给其他模块。

ENOB：有效位数；

D10：ADC输出码；

图4 MLX90129差分采集链的ADC公式

在MLX90129的实际应用过程中，由于环境温度的变化，可能会造成其工作性能的降低。因此，在嵌入式系统数据采集链的应用中，提供了温度补偿这一功能，以确定斜率和偏移量可能随温度变化的情况，保证了MLX90129差分采集链在不同温度环境下的工作性能。在-30℃~+30℃内的补偿效果如图5所示，其温度精度可达±1℃。

图5 -30℃~+30℃内的MLX90129数据采集链的温度补偿

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