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硬件卸载提高了流量传感器的能效
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2022-11-28
李莉
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检测液体或气体流速是物联网 (IoT) 应用的重要要求，例如监控气流或液体处理性能所需的智能仪表和传感器。传感器通常需要部署在远离电源的地方，因此在其使用寿命期间必须依靠电池供电。因此，低能耗是必不可少的。检测液体或气体流速是物联网 (IoT) 应用的重要要求，例如监控气流或液体处理性能所需的智能仪表和传感器。传感器通常需要部署在远离电源的地方，因此在其使用寿命期间必须依靠电池供电。因此，低能耗是必不可少的。在流量监测应用中，一种常见的测量技术选择是感应传感。这结合了一个旋转的金属桨轮和一个线圈传感器，该传感器使用电压和电流的变化来检测叶片在附近经过时的变化。当交流电流施加到线圈时，它产生的交流磁场会导致在导电目标中形成涡流。在流量监测应用中，一种常见的测量技术选择是感应传感。这结合了一个旋转的金属桨轮和一个线圈传感器，该传感器使用电压和电流的变化来检测叶片在附近经过时的变化。当交流电流施加到线圈时，它产生的交流磁场会导致在导电目标中形成涡流。基于电感器和电容器的 LC 电路提供了一种产生必要交流振荡的低成本方法。在这样的LC电路中，电容以电的形式储存能量，线圈以磁场的形式储存能量。激活时，电容器首先充电至直流电源电压。当电容器充满电并切换电源电流时，电容器开始通过线圈放电。随着通过线圈的电流开始上升，电容器两端的电压开始下降。这种上升的电流在线圈周围产生磁场。当电容器完全放电时，先前存储在电容器中的能量现在存储在电感线圈中。基于电感器和电容器的 LC 电路提供了一种产生必要交流振荡的低成本方法。在这样的LC电路中，电容以电的形式储存能量，线圈以磁场的形式储存能量。激活时，电容器首先充电至直流电源电压。当电容器充满电并切换电源电流时，电容器开始通过线圈放电。随着通过线圈的电流开始上升，电容器两端的电压开始下降。这种上升的电流在线圈周围产生磁场。当电容器完全放电时，先前存储在电容器中的能量现在存储在电感线圈中。电路中没有外部电压来维持线圈内的电流，电流流回电容器，然后再充电。重复整个循环，导致两个电路元件之间的周期性能量传输。电压的极性通过电感和电容之间传递的能量而改变，结果是交流电压和电流波形。电路中没有外部电压来维持线圈内的电流，电流流回电容器，然后再充电。重复整个循环，导致两个电路元件之间的周期性能量传输。电压的极性通过电感和电容之间传递的能量而改变，结果是交流电压和电流波形。每次能量在两个电路元件之间传输时，都会发生损耗，这会使振荡衰减。这是由于电阻电路元件会随着时间耗散能量。振荡幅度在每半个振荡周期减小，直到电路失去所有功率。如果金属物体由于在物体内部产生涡流而靠近线圈，则该阻尼过程会加速。每次能量在两个电路元件之间传输时，都会发生损耗，这会使振荡衰减。这是由于电阻电路元件会随着时间耗散能量。振荡幅度在每半个振荡周期减小，直到电路失去所有功率。如果金属物体由于在物体内部产生涡流而靠近线圈，则该阻尼过程会加速。为了确定导电物体是否存在，微控制器 (MCU) 算法测量振荡波的幅度。通常，MCU 会定期测量电路内的电压，并将其与参考电压进行比较。如果输入电压下降到低于该参考值的速度比不存在外部阻尼时更快，则 MCU 可以触发接近事件。对接近事件频率的分析表明气体或液体在推动旋转叶片绕其轴旋转时的流速。为了确定导电物体是否存在，微控制器 (MCU) 算法测量振荡波的幅度。通常，MCU 会定期测量电路内的电压，并将其与参考电压进行比较。如果输入电压下降到低于该参考值的速度比不存在外部阻尼时更快，则 MCU 可以触发接近事件。对接近事件频率的分析表明气体或液体在推动旋转叶片绕其轴旋转时的流速。
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