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【降低模組開發成本的神器:SWIO】
不論是用於程序控制安裝還是工業自動化系統,I/O 模組或現場接線盒在整個產品生命週期中都面臨著各種獨特的挑戰。產品管理層需要決定每個產品使用多少個通道以及進行哪些組合。電子設計人員必須決定如何對專案中的各種類比或數位訊號實現傑出性能以及成本高效的系統。所有不同的產品和大量接線圖可能使安裝技術人員心力交瘁。
於是,市場上開始出現「軟體可配置輸入/輸出」(Software Configurable I/O; SWIO) 積體電路 (IC) 產品,可隨時支援接腳上的任意功能和組合。對於程序控制或工廠自動化中的工業可編程邏輯控制器 (PLC) 或分散式控制系統 (DCS),終端客戶和應用的要求不同;隨著工業 4.0 的出現,消費者的行為和需求也發生了變化,因此,製造商需要更彈性的系統來快速輕鬆地適應不斷變化的要求。
為此,製造商不能再依賴為大眾市場產品設計的固定的大規模系統和可預測的需求。相反,他們需要彈性的系統,此類系統支援快速重新配置,停機時間和資本投入也處於非常低的水準。SWIO 元件不僅支援其通道作為輸入或輸出編程,而且支援作為類比或數位編程。此外,還可對它們進行高效設定,用於讀取 2 線或 3 線電阻溫度偵測器 (RTD) 或熱電耦。
使用正確的 SWIO IC,允許製造商開發一個可代替多個陳舊固定功能 I/O 模組的平台,亦可應用於 I/O 隨著每次安裝而動態變化的多個終端應用中,有助於降低產品管理、物流、製造和支援成本。另由於軟體可配置 I/O 可進一步用於需要更新至 10BASE-T1L 工業乙太網路系統的棕地裝置,所以可將其用於為基於乙太網路的控制網路之間的連接橋樑,能在現有支援 HART 的 4~20 mA 感測器/致動器與 10BASE-T1L 或 100M 光纖回程之間進行轉換。
延伸閱讀:
《軟體可配置硬體如何協助實現工業 I/O 模組的彈性》
http://www.compotechasia.com/a/tech_application/2021/0913/48992.html
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【溫度感測誤差難解?這裡有好建議!】
電子產業對精度的要求越來越高,溫度感測也不例外。目前市面上具有許多溫度感測解決方案,每一種都有其優缺點。
●熱電耦:是低成本、中等精度的高溫測量方案,可測量>1000℃ 的溫度,惟須留意「塞貝克效應」;
●電阻溫度檢測器 (RTD):測量<500℃ 中溫區間,提供數位輸出、無需線性化,它們具有高線性度且重複性較好,支援小封裝尺寸和低功耗,缺點是需要精確的驅動電流:偏偏連接線的電阻常導致感測器的電阻測量出現誤差;
●熱敏電阻:溫度範圍較低,優點是電阻會在小幅溫度變化下呈現大幅變化,儘管它具有非線性,仍可達到很高的精度,還能提供快速的熱回應。
特別一提,「矽晶溫度感測器」的線性度相對較高且精度遠超其他方案,甚至能實現非常高的生命體徵監測精度。不過,還有些要留意的事項……
延伸閱讀:
《精準的矽晶溫度感測——顯示測量精度為 ±0.1℃》
http://www.compotechasia.com/a/tech_application/2021/0208/47116.html
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