《電子技術(shù)應(yīng)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(yuǎn)電子

  車位檢測器智能停車系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,,其在待機(jī)狀態(tài)時,,電流小至20μA以下,發(fā)射狀態(tài)時,電流高達(dá)幾A,,車位檢測器多采用電池供電,,對功耗要求很高,,待機(jī)電流偏小及電流的寬范圍跳變使功耗測試成為難點(diǎn),,本文主要介紹PA310功率計針對功耗測試難點(diǎn)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(dāng)前社會普遍的關(guān)注點(diǎn)。智能停車系統(tǒng)的出現(xiàn)可以實(shí)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(dǎo)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:

1.jpg

  無線地磁車位檢測器是利用磁敏傳感器實(shí)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(jìn)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(shí)時檢測車輛對地磁的影響,,當(dāng)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(dāng)無車輛通過時,,車位檢測器工作在待機(jī)狀態(tài)下,待機(jī)電流為20μA以下,,當(dāng)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(dá)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(diǎn),,首先,,待機(jī)電流偏小,以廣州致遠(yuǎn)的PA310功率計為例,,PA310的最小量程為5mA,,最小可測精準(zhǔn)電流為量程的1%,即5mA*0.01=50μA,,直接使用PA310無法測試到待機(jī)電流,,同時,待機(jī)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(fèi)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(biāo)及電池供電時間有嚴(yán)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(jī)狀態(tài)時,,待機(jī)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(zhǔn)電流為50μA,,無法準(zhǔn)確測試到待機(jī)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(jìn)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(jìn)而計算出車位檢測器一定時間的功耗,。同時,由于待機(jī)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(dāng)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(fèi)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(jìn)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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