《電子技術(shù)應用》
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車位檢測器低功耗測試方案

2016-12-21
來源:ZLG致遠電子

  車位檢測器智能停車系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其在待機狀態(tài)時,電流小至20μA以下,發(fā)射狀態(tài)時,電流高達幾A,車位檢測器多采用電池供電,對功耗要求很高,待機電流偏小及電流的寬范圍跳變使功耗測試成為難點,本文主要介紹PA310功率計針對功耗測試難點的解決方案。

  隨著國內(nèi)汽車的快速增長,車多位少的問題越來越突出,成為當前社會普遍的關(guān)注點。智能停車系統(tǒng)的出現(xiàn)可以實現(xiàn)停車位利用率的最大化,為路邊停車創(chuàng)造有序的環(huán)境,為車主解決了車位難尋的困擾。

  智能停車系統(tǒng)原理介紹

  道路智能停車系統(tǒng)是由地磁車位檢測器,中繼器、集中器,數(shù)據(jù)處理中心、城市車位誘導等組成,融合車位監(jiān)控技術(shù),信息發(fā)布技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)整合技術(shù),最大化停車位的使用率,提高市民出行便利,為城市車位監(jiān)測規(guī)劃提供了有效的數(shù)據(jù)保障。其系統(tǒng)架構(gòu)圖如下:

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  無線地磁車位檢測器是利用磁敏傳感器實時檢測車輛對地磁的影響,以判斷停車位上是否有車輛停放,并將檢測數(shù)據(jù)通過無線方式傳送給中繼器,中繼器接收多個無線地磁車輛檢測器發(fā)送的信息,上傳給集中器,集中器管理一個范圍內(nèi)的車位檢測器、中繼器,收集車位狀況數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心進行集中管理。

  功耗測試分析

  車位檢測器做為數(shù)椐采集的前端,利用磁敏傳感器實時檢測車輛對地磁的影響,當有車輛??繒r,磁力線扭曲情況不同來判斷,反映在電信號是,當無車輛通過時,車位檢測器工作在待機狀態(tài)下,待機電流為20μA以下,當檢測到車輛時,需要把檢測數(shù)椐上傳給集中器,此時車位檢測器工作在發(fā)射狀態(tài),電流高達幾A,如下圖:

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  這種情況下,車位檢測器的功耗測試是一大難點,首先,待機電流偏小,以廣州致遠的PA310功率計為例,PA310的最小量程為5mA,最小可測精準電流為量程的1%,即5mA*0.01=50μA,直接使用PA310無法測試到待機電流,同時,待機電流與發(fā)射電流的差值較大,功率計在自動量程模式下,從小電流升到大電流,是逐步遍歷中間量程,浪費較多時間,影響電壓電流積分的精度。但車位檢測器使用電池供電,在出廠時對功耗指標及電池供電時間有嚴格要求,這樣功耗的精確測試是非常重要的。

  功耗測試方案

  對于車位檢測器工作在待機狀態(tài)時,待機電流小至20μA左右,直接使用PA310功率計,設(shè)置最小檔位5mA,可測試到的最小精準電流為50μA,無法準確測試到待機電流,本文采用引入外置的恒流源,如下:

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  設(shè)置恒流源輸出恒定的電流值(如50μA),將電流值與車位檢測器的電流進行疊加,然后輸入PA310功率計測量,通過設(shè)置積分模式,測試一段時間內(nèi)的電壓、電流積分值,減去恒流源的功耗,進而計算出車位檢測器一定時間的功耗。同時,由于待機電流和發(fā)射電流相差較大,在測量的過程中,開啟量程跳越功能,可令當前量程直接跳越到指定量程,可減少在逐個切換量程時測量數(shù)據(jù)丟失的情況。 提升功耗測量精度。(注:由于PA310功率計的內(nèi)阻為mΩ 級,可外置電源+MΩ級精密電阻的方式引入電流,代替恒流源)。

  在消費電子和無線移動設(shè)備中,要求電池供電更加綠色和能量高效,越來越需要進行高靈敏度,低電流測量以確保這些設(shè)備的電流消耗在可接受的限度內(nèi)。為了最大限度地延長電池壽命,工程師需要最大限度地減少產(chǎn)品使用壽命期間的功耗,上述提供的針對車位檢測器的低功耗測試方案,通過外置電流源和設(shè)置量程跳越等方法,滿足了對具有寬動態(tài)范圍的小電流測量的需求。


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