全新的温度传感器模块——“ BD1020HFV”

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本期介绍:俗话说得好,活到老学到好。今天一起来了解交流工业生产设备的数据采集,看看是否有你所不知道的地方;除此之外,小R还带来一款温度传感器模块——“ BD1020HFV”。
 
数据采集功能,可以实现对生产现场各种数据的收集、整理工作,是进行物料跟踪、生产计划、产品历史记录维护以及其它生产管理的基础。它可以为企业中其他例如ERP等管理信息系统提供实时数据。另一方面,工业生产设备也要从其它管理系统中获取相关的数据以保证自身正常运行,因此数据采集需要满足快速、实时的要求。所以一个迅速而可靠的数据采集系统是工业生产设备能够正常稳定工作的有力保证。
 
工业生产设备数据采集一般是利用泛在感知技术对各种工业生产设备进行实时高效采集和云端汇聚。通过各类通信手段接入不同设备、系统和产品,采集大范围、深层次的工业生产设备数据,以及异构数据的协议转换与边缘处理,构建工业互联网平台的数据基础。
作为车间底层的数据采集系统,在企业实际生产过程中却存在着许多困难,那么我们一起来看看,工业生产设备数据采集的重要性及其难点:
 
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工业大数据的采集为工业创新以及战略性发展提供数据基础,也是打造数字化工厂实现智能制造,迈向工业4.0的必经之路。工业生产设备作为工业生产最为重要的一部分,其各种数据直接关系着产品和工厂管理。
 
数字化工厂不等于无人工厂,产品配置,制造流程越复杂越多变,越需要人的参与;在数字化工厂当中,工人更多地是处理异常情况,调整设备。但数据采集一直是困扰着所有制造工厂的传统痛点,自动化设备品牌类型繁多,厂家和数据接口各异,国外厂家本地支持有限,不同采购年代。即便产量停机数据自动采集了,也不等于整个制造过程数据都获得了,只要还有其他人工参与环节,这些数据就不完整。
 
工业生产设备数据采集方式
工业生产设备数据采集有三种方式:分别是数据系统直接联网通信,通过工业网关进行采集和通过远程IO进行采集。浅谈工业生产现场数据采集
 
1.直接联网通信
直接联网是指借助数控系统自身的通信协议、通信网口,不添加任何硬件,直接与车间的局域网进行连接,与数据采集服务器进行通信,服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析,一般可实现对机床开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集,及报警信息的记录。
高端数控系统都自带有用于进行数据通信的以太网口,通过不同的数据传输协议,即可实现对数控机床运行状态的实时监测。发那科0i\31i\18i系列的数控系统在操作面板背面都配置有网口,通过发那科的FOCAS协议,就可以进行直接联网通信;西门子840D系统,PCU50版本以上的也可以通过OPC协议进行设备的直接联网通信。
 
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2.工业网关采集
对于没有以太网通信接口,或不支持以太网通信的数控系统,可以借助工业以太网关的方式连接数控机床的PLC控制器,实现对设备数据的采集,实时获取设备的开机、关机、运行、暂停、报警状态。
工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换,即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议,通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取。
 
3.远程IO采集
对于不能直接进行以太网口通信,又没有PLC控制单元的设备,可以通过部署远程IO进行设备运行数据的采集,通过远程IO的方式可以实时采集到设备的开机、关机、运行、报警、暂停状态。
远程IO模块,是工业级远程采集与控制模块,可提供了无源节点的开关量输入采集,通过对设备电气系统的分析,确定需要的电气信号,连接入远程IO模块,由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据,通过车间局域网传送给数据采集服务器。
 
那么工业生产设备的数据采集就先学习到这里,接下来让我们一起了解ROHM的“网红”产品——高精度温度传感器BD1020HFV。
 
型号BD1020HFV传感器是罗姆(ROHM)所开发的一款低电流消耗的高精度温度传感器IC,具有相对于温度的线性响应,非常适用于手机的射频模块和电池热管理、音频系统、数码相机、LCD、PDP、DVD和BlueRay的光学拾取模块等领域。
 
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图1  BD1020HFV温度传感器IC产品图
 
BD1020HFV温度传感器IC工作时的电源电压(VDD)范围为2.4V ~5.5V,较宽的输入电压范围便于产品电源电路的设计。BD1020HFV温度传感器IC具有出色的检测精度,环境温度Ta=30℃时的精度高达±1.5℃(最大值),-30℃和100℃时的精度均不超过±2.5℃。可非常敏锐地感应温度变化,从而进行高精度温度感测。BD1020HFV温度传感器IC满足高精度检测应用的需求;其温度灵敏度典型值-8.2mV/℃,输出电压范围1.288V~1.312V(典型值1.300V);具有低电流消耗特点,其电源电流典型值仅为4.0µA(最高不超过7.0µA),IC总功耗仅为0.53W,较低的电流消耗和总功耗使得IC可非常好地应用与对低功耗有重要需求的便携式、可穿戴设备领域。
 
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图2  BD1020HFV温度传感器IC的输出电压随温度变化曲线
 
如图2所示,BD1020HFV温度传感器IC的输出电压随温度呈线性变化,温度升高输出电压幅值降低。其储存温度范围为-55℃~150℃,工作温度范围为-30℃~100℃,满足商业级产品使用需求,具有较高的耐高温特性,可安全稳定地工作于各应用环境。采用HVSOF5封装,尺寸为1.60mm*1.60mm*0.60mm,较小的尺寸可有效降低占板面积,从而便于在移动设备中的应用。 
 
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图3  BD1020HFV温度传感器IC功能框图与引脚配置
 
BD1020HFV温度传感器IC的产品特性:
  • 低热阻,典型值187℃/W
  • ESD防护额定值8kV(HBM)
  • 出色的纹波抑制特性
 
BD1020HFV温度传感器IC应用领域:
  • 手机(射频模块,电池热管理)
  • 音频系统
  • 数码相机
  • LCD
  • PDP
  • DVD和BlueRay光学拾取模块
 
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