19.08.2016, 15:37:31
Войти Зарегистрироваться
Авторизация на сайте

Ваш логин:

Ваш пароль:

Забыли пароль?

Навигация
Новости
Поход в Холодный Яр

Если вы ищете, чем заняться в выходные, любите походы и природу Украины, то вероятно вам понравится поход. Поход в Холодный Яр, если точнее. Холодный

Увлекательный тур пешком по Карпатам

Украина самая большая страна Европы с неплохой инфраструктурой и разнообразием ландшафта. Здесь действительно есть, что посмотреть, от памятников славянской старины до изумительных природных красот.

Бизнес план кредитного потребительского
Финансовый рынок нашей страны довольно развит, что в общем-то характерно для государств всего мира с развитыми или развивающимися экономики. Но потребности в финансовых услугах все равно, в значительной

Бизнес онлайн от сбербанка
Услуга Сбербанк бизнес онлайн от Сбербанка России – это новая, уникальная и, несомненно удобная возможность для предпринимателей и юридических лиц управлять своими счетами в банке, а также проводить необходимые

Архив новостей
Реклама
Календарь событий
Right Left

Аналізуємо спектр світла з датчиками AS7262 і AS7263 від ams

Компанія ams знову порадувала розробників своїм оригінальним підходом до вирішення нестандартних завдань. На цей раз на ринок були випущені 6-канальні інтегральні аналізатори спектра AS7262 і AS7263. Обидві мікросхеми об'єднують в одному корпусі різні оптичні і електронні елементи, в тому числі фотодіодних збірку і обчислювальний ядро ​​аналізатора спектра. Мікросхема AS7262 призначена для роботи з видимою частиною спектра (450 ... 650 нм), а AS7263 з інфрачервоним діапазоном (610 ... 860 нм).

860 нм)

Мал. 1. Аналізатори спектру AS7262 і AS7263 від ams

Для широкого кола споживачів аналізатори світлового спектру представляються досить екзотичним інструментом. Це не дивно, так як їх рідко можна зустріти в смартфонах або ноутбуках. Однак в інших областях аналіз спектрального складу грає важливу роль. Наведемо лише кілька прикладів:

  • аналіз якості і температури металу в металургії;
  • сортування насіння в сільському господарстві за їх кольором;
  • безконтактний аналіз тканин в медицині;
  • оптичний контроль при металообробці (пошук тріщин, раковин і т.д.);
  • аналіз складу речовин в хімії;
  • контроль свіжості продуктів;
  • прецизійна підстроювання кольору при виборі фарб (наприклад, в областях будівництва і автомобілебудування);
  • оцінка температури і складу небесних тіл (зірок, комет і т. д.) в астрономії і т. д.

Існує значний інтерес з використання аналізаторів спектра в повсякденному житті, наприклад, для контролю якості продуктів. Ще більший потенціал вони представляють для ігрової індустрії. Однак, до недавнього часу, у спектрометрів був один важливий недолік - значні габарити і високе споживання.

При використанні дискретних компонентів для створення аналізатора спектра виходить досить громіздке пристрій, який буде включати оптичні елементи (світлодіод, фотодіоди), аналогові і цифроаналогові вузли (АЦП, ланцюги нормування), схеми харчування (драйвер світлодіода і харчування мікросхем), цифровий процесор для обробки вимірювань . Список значною, однак, саме такі складні і комплексні завдання і любить вирішувати компанія ams. Вона раз по раз дивує розробників тим, що примудряється втиснути в рамки однієї мікросхеми абсолютно різні за своєю природою компоненти: згадати хоча б RFID-міст SLA900A або комплексний датчик руху і кольору TMD4903 , Про які вже розповідалося в попередніх статтях на порталі Унітера. Зараз компанія ams пропонує інтегральні аналізатори спектра AS7262 і AS7263 з вбудованими фотодіодних збірками.

AS7262 і AS7263 - 6-канальні аналізатори спектра, які, не дивлячись на надмініатюрні розміри 4,5x4,7x2,5 мм (LGA-20), об'єднують в одному корпусі всі необхідні для спектрального аналізу компоненти: фотодіодних збірку, цифрове ядро ​​аналізатора спектра на базі 16-бітного АЦП, комунікаційні інтерфейси (USART / I2C) для зв'язку із зовнішнім контролером, SPI-інтерфейс для підключення зовнішньої FLASH пам'яті, генератор 16 МГц, датчик температури (рис. 2).

Мал. 2. Структура аналізаторів спектра AS7262 і AS7263 від ams

Ключовим елементом AS7262 і AS7263 є фотодіодние збірки (рис. 3). В обох випадках вони представляють собою матриці з шести фотодіодів з вузьким спектром чутливості.

В обох випадках вони представляють собою матриці з шести фотодіодів з вузьким спектром чутливості

Мал. 3. фотодіодних збірки аналізаторів спектра AS7262 і AS7263

Мікросхема аналізатора спектра AS7262 призначена для роботи з видимою частиною світла (рис. 4). Її фотодіоди мають селективну чутливість 450/500/550/570/600/650 нм з шириною 40 нм. Як видно, їх пікові частоти рознесені на 50 нм (за винятком 570 нм помаранчевий колір). Мікросхема AS7263 призначена для аналізу ближньої частини інфрачервоного діапазону. Його фотодіоди працюють з частотами 610/680/730/760/810/860 нм з шириною спектра чутливості 20 нм (рис. 4).

Мал. 4. Спектральна чутливість аналізаторів спектра AS7262 і AS7263

Мікросхеми AS7262 і AS7263 є практично закінчені пристрої, при цьому головним відсутньою ланкою в них залишається джерело світла. Для вирішення даної проблеми компанія ams пропонує використовувати зовнішній світлодіод, при тому, що драйвер для нього вже знаходиться на борту AS7262 і AS7263! Цей драйвер може бути запрограмований для формування чотирьох значень струму харчування 12,5 / 25/50/100 мА з точністю ± 10%. Цікаво, що мікросхеми містять і ще один допоміжний малопотужний драйвер для світлодіода індикації з програмованим вихідним струмом 1/2/4/8 мА.

Важливим фактором стабільності при проведенні вимірювань завжди залишається температура. Аналізатори AS7262 і AS7263 відкалібровані відповідним чином для нормального функціонування у всьому діапазоні температур (-40 ... + 85 ° C) на протязі всього життєвого циклу. Однак у випадках крайньої необхідності додаткова коригування може бути проведена з урахуванням показань вбудованого датчика температури, точність якого відносно мала: ± 8,5 ° C.

Таким чином, закінчений аналізатор спектру на базі AS7262 і AS7263 потребують додавання світлодіода, мікроконтролера для загального управління і обробки результатів, системи харчування для формування напруги 2,6 ... 3,6 В (рис. 5).

5)

Мал. 5. Схеми включення аналізаторів спектра AS7262 і AS7263

Взаємодія з керуючим мікро контролером здійснюється або по UART (максимальна швидкість 115200 бод), або по I2C (максимальна швидкість 400 кГц). Використання UART особливо зручно через наявність підтримки традиційних AT-команд (рис. 6).

Мал. 6. Використання AT-команд для обміну даними AS7262 і AS7263

Робота мікросхем AS7262 і AS7263 може будуватися як на постійному обміні з контролером, так і з використанням переривання після закінчення циклу вимірювання. В останньому випадку на додаток до ліній UART / I2C додається сигнал INT. Переривання дозволяють домогтися істотного зниження споживання.

Діапазон напруг живлення для AS7262 і AS7263 становить 2,7 ... 3,6 В, при цьому власне споживання виявляється досить низьким 5 мА. Для додаткової економії можуть використовуватися п'ять різних режимів роботи. У перших двох режимах працює тільки половина з шести каналів, а решта половина не опитується. У третьому і четвертому режимах відбувається вимір спектра всіх шести каналів. П'ятий режим - сплячий, при знаходженні в ньому струм споживання падає до 12 мкА.

Нові мікросхеми аналізаторів спектра цілком можуть використовуватися в сучасних мобільних і портативних додатках, так як відповідають всім ключовим для цієї сфери вимогам:

  • компактні габарити: 4,5x4,7x2,5 мм;
  • мале споживання;
  • широкий діапазон харчування і можливість роботи від акумуляторів.

Таким чином, простий аналіз спектрального складу перестає бути чимось нездійсненним навіть для сучасних компактних пристроїв. Звичайно, мова не йде про повне аналізі складу світла, а тільки про шість ключових каналах, а й цього буде цілком достатньо для цілого ряду комерційних додатків.

Характеристики мікросхеми датчика AS 7262- BLGT:

  • тип датчика: 6-канальний аналізатор спектру;
  • реєстровані довжини хвиль вхідного світлового потоку: 450/500/550/570/600/650 нм;
  • ширина спектра кожного каналу: 40 нм;
  • комунікаційні інтерфейси: I2С, UART;
  • точність вбудованого датчика температури: ± 8,5 ° C;
  • вихідний струм драйвера світлодіода: 12,5 / 25/50/100 мА ± 10%;
  • діапазон напруг живлення: 2,7 ... 3,6 В;
  • споживаний струм: 5 мА;
  • діапазон робочих температур: -40 ... + 85 ° C;
  • корпус: 20-вивідний LGA, 4,5 x4,7 x2,5 мм.

Характеристики мікросхеми датчика AS 7263- BLGT:

  • тип датчика: 6-канальний аналізатор спектру;
  • реєстровані довжини хвиль вхідного світлового потоку: 610/680/730/760/810/860 нм;
  • ширина спектра кожного каналу: 40 нм;
  • комунікаційні інтерфейси: I2С, UART;
  • точність вбудованого датчика температури: ± 8,5 ° C;
  • вихідний струм драйвера світлодіода: 12,5 / 25/50/100 мА ± 10%;
  • діапазон напруг живлення: 2,7 ... 3,6 В;
  • споживаний струм: 5 мА;
  • діапазон робочих температур: -40 ... + 85 ° C;
  • корпус: 20-вивідний LGA, 4,5 x4,7 x2,5 мм.

Про компанію

Компанія AMS (Австрія) розробляє і виробляє високотехнологічні аналогові датчики, які дозволяють вирішувати найскладніші завдання. Назва AMS (стара назва компанії austriamicrosystems) з'явилося в 2011 році після придбання виробника оптичних датчиків TAOS Inc. Рішення AMS спрямовані на додатки, які вимагають надзвичайної точності вимірювань, широкого динамічного діапазону, високої чутливості і ультранизького енергоспоживання. Асортимент продукції AMS включає в себе датчики, інтерфейси і мікросхеми управління живленням для споживчого, промислового, медичного та автомобільного ринків.