車位檢測(cè)器低功耗測(cè)試方案

 車位檢測(cè)器是智能停車系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，電流小至20μA以下，發(fā)射狀態(tài)時(shí)，電流高達(dá)幾A，車位檢測(cè)器多采用電池供電，對(duì)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(cè)試成為難點(diǎn)，本文主要介紹PA310功率計(jì)針對(duì)功耗測(cè)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(huì)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(cè)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(cè)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：

無線地磁車位檢測(cè)器是利用磁敏傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛對(duì)地磁的影響，以判斷停車位上是否有車輛停放，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過無線方式傳送給中繼器，中繼器接收多個(gè)無線地磁車輛檢測(cè)器發(fā)送的信息，上傳給集中器，集中器管理一個(gè)范圍內(nèi)的車位檢測(cè)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(cè)試分析

車位檢測(cè)器做為數(shù)椐采集的前端，利用磁敏傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛對(duì)地磁的影響，當(dāng)有車輛?？繒r(shí)，磁力線扭曲情況不同來判斷，反映在電信號(hào)是，當(dāng)無車輛通過時(shí)，車位檢測(cè)器工作在待機(jī)狀態(tài)下，待機(jī)電流為20μA以下，當(dāng)檢測(cè)到車輛時(shí)，需要把檢測(cè)數(shù)椐上傳給集中器，此時(shí)車位檢測(cè)器工作在發(fā)射狀態(tài)，電流高達(dá)幾A，如下圖：

這種情況下，車位檢測(cè)器的功耗測(cè)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(jì)為例，PA310的最小量程為5mA，最小可測(cè)精準(zhǔn)電流為量程的1%，即5mA*0.01=50μA，直接使用PA310無法測(cè)試到待機(jī)電流，同時(shí)，待機(jī)電流與發(fā)射電流的差值較大，功率計(jì)在自動(dòng)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(shí)間，影響電壓電流積分的精度。但車位檢測(cè)器使用電池供電，在出廠時(shí)對(duì)功耗指標(biāo)及電池供電時(shí)間有嚴(yán)格要求，這樣功耗的精確測(cè)試是非常重要的。

功耗測(cè)試方案

對(duì)于車位檢測(cè)器工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，待機(jī)電流小至20μA左右，直接使用PA310功率計(jì)，設(shè)置最小檔位5mA，可測(cè)試到的最小精準(zhǔn)電流為50μA，無法準(zhǔn)確測(cè)試到待機(jī)電流，本文采用引入外置的恒流源，如下：

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(cè)器的電流進(jìn)行疊加，然后輸入PA310功率計(jì)測(cè)量，通過設(shè)置積分模式，測(cè)試一段時(shí)間內(nèi)的電壓、電流積分值，減去恒流源的功耗，進(jìn)而計(jì)算出車位檢測(cè)器一定時(shí)間的功耗。同時(shí)，由于待機(jī)電流和發(fā)射電流相差較大，在測(cè)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(gè)切換量程時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)丟失的情況。 提升功耗測(cè)量精度。(注：由于PA310功率計(jì)的內(nèi)阻為mΩ 級(jí)，可外置電源+MΩ級(jí)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(dòng)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(cè)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(duì)車位檢測(cè)器的低功耗測(cè)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(duì)具有寬動(dòng)態(tài)范圍的小電流測(cè)量的需求。