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如何测试车位检测器低功耗,我有招!

2016-12-22 [责任编辑:sherry]
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5分
【导读】车位检测器是智能停车系统的关键部件,其在待机状态时,电流小至20μA以下,发射状态时,电流高达几A,车位检测器多采用电池供电,对功耗要求很高,待机电流偏小及电流的宽范围跳变使功耗测试成为难点,本文主要介绍PA310功率计针对功耗测试难点的解决方案。

  随着国内汽车的快速增长,车多位少的问题越来越突出,成为当前社会普遍的关注点。智能停车系统的出现可以实现停车位利用率的最大化,为路边停车创造有序的环境,为车主解决了车位难寻的困扰。

  智能停车系统原理介绍

  道路智能停车系统是由地磁车位检测器,中继器、集中器,数据处理中心、城市车位诱导等组成,融合车位监控技术,信息发布技术,物联网整合技术,最大化停车位的使用率,提高市民出行便利,为城市车位监测规划提供了有效的数据保障。其系统架构图如下:

智能停车系统原理介绍

无线地磁车位检测器是利用磁敏传感器实时检测车辆对地磁的影响,以判断停车位上是否有车辆停放,并将检测数据通过无线方式传送给中继器,中继器接收多个无线地磁车辆检测器发送的信息,上传给集中器,集中器管理一个范围内的车位检测器、中继器,收集车位状况数据上传到监控中心进行集中管理。

  功耗测试分析

  车位检测器做为数椐采集的前端,利用磁敏传感器实时检测车辆对地磁的影响,当有车辆停靠时,磁力线扭曲情况不同来判断,反映在电信号是,当无车辆通过时,车位检测器工作在待机状态下,待机电流为20μA以下,当检测到车辆时,需要把检测数椐上传给集中器,此时车位检测器工作在发射状态,电流高达几A,如下图:

功耗测试分析

这种情况下,车位检测器的功耗测试是一大难点,首先,待机电流偏小,以广州致远的PA310功率计为例,PA310的最小量程为5mA,最小可测精准电流为量程的1%,即5mA*0.01=50μA,直接使用PA310无法测试到待机电流,同时,待机电流与发射电流的差值较大,功率计在自动量程模式下,从小电流升到大电流,是逐步遍历中间量程,浪费较多时间,影响电压电流积分的精度。但车位检测器使用电池供电,在出厂时对功耗指标及电池供电时间有严格要求,这样功耗的精确测试是非常重要的。

  功耗测试方案

  对于车位检测器工作在待机状态时,待机电流小至20μA左右,直接使用PA310功率计,设置最小档位5mA,可测试到的最小精准电流为50μA,无法准确测试到待机电流,本文采用引入外置的恒流源,如下:

功耗测试方案

设置恒流源输出恒定的电流值(如50μA),将电流值与车位检测器的电流进行叠加,然后输入PA310功率计测量,通过设置积分模式,测试一段时间内的电压、电流积分值,减去恒流源的功耗,进而计算出车位检测器一定时间的功耗。同时,由于待机电流和发射电流相差较大,在测量的过程中,开启量程跳越功能,可令当前量程直接跳越到指定量程,可减少在逐个切换量程时测量数据丢失的情况。提升功耗测量精度。(注:由于PA310功率计的内阻为mΩ 级,可外置电源+MΩ级精密电阻的方式引入电流,代替恒流源)。

  在消费电子和无线移动设备中,要求电池供电更加绿色和能量高效,越来越需要进行高灵敏度,低电流测量以确保这些设备的电流消耗在可接受的限度内。为了最大限度地延长电池寿命,工程师需要最大限度地减少产品使用寿命期间的功耗,上述提供的针对车位检测器的低功耗测试方案,通过外置电流源和设置量程跳越等方法,满足了对具有宽动态范围的小电流测量的需求。

关键字:车位检测器 低功耗 汽车电子 
本文链接:http://www.cntronics.com/gptech-art/80031919
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