Amphenol/GE
NPX-CO1768
700KPa
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NPX1代表了世界第一代的远程轮胎压力检测(RTPM)传感器。
NPX1传感器集成了硅压力传感器,温度传感器,电压力传感器和低功耗8位RISC处理器,以及一个低频唤醒输入级以满足市场上对灵活、客户定制性能、解决方案和降低总体成本的需要。
在开发阶段,可以提供一个可编程版本的传感器,使用户可以下载应用程序代码到一个可电擦写的ROM中,这样的传感器是为开发特定的应用程序而设计的。同时为了使得到更高的可靠性,用户可以选择批量产品的传感器应用程序固化在掩膜ROM中,
最新优化后固化在ROM中的系统程序,运用速度更快,消耗更低,同时提供给用户功能更加完善,更加灵便的系统子程序。
基本参数 | 数值 | 单位 |
---|---|---|
正常工作温度范围 | -40~+125 | ℃ |
正常电压范围 | 2.1~3.6 | V |
待机静态电流 | 0.5 | uA |
片上时钟源范围 | 0.125~2.0 | MHz |
型号 |
零件号 | 量程 |
---|---|---|
NPXI |
NPX-CO1767 | 450KPa |
NPX-CO1768 | 700KPa | |
NPX-CO1769 | 1400KPa |
参数 | 规格性能 | 工作环境条件 | 备注 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 温度(℃) | VDD(V) | ||
压力测量,采用12位采样 | |||||||
压力范围 450kPa 700kPa 1400kPa |
100 100 0 |
450 700 1402.5 |
kPa |
-40~125 |
2.1~3.6 |
||
450kPa测量精度 | 1.3789 2.3529 5.50 |
kPa/LSB | -40~125 | 2.1~3.6 | (450-100)/255 | ||
700kPa测量精度 | (700-100)/255 | ||||||
1400kPa测量精度 | 1400/255 | ||||||
测量精度 |
-6 | 6 | LSB | 0~50 | 2.1~3.6 | 6σ品质 | |
-3 | 3 | 3σ品质 | |||||
-8 | 8 | -40~125 | 6σ品质 | ||||
-4 | 4 | 3σ品质 | |||||
过压范围 | 10x | ||||||
测量耗电量 | 3.7 | 4.2 | Uc | 25 | 3.0 | ||
温度测量,采用12位采样 | |||||||
工作温度 |
-40 | 125 | ℃ | ||||
测量精度 | -6 | 6 | LSB | -20~70 | 2.1~3.6 | 6σ品质 | |
-3 | 3 | 3σ品质 | |||||
-6 | 8 | -40~125 | 6σ品质 | ||||
-3 | 4 | 3σ品质 | |||||
测量耗电量 | 1.0 | 1.1 | μC | 25 | 3.0 | 6σ品质 | |
电压,采用9位采样 | |||||||
测量分辨率 | 10.8 | mV/LSB | (4.0V-1.246V)255 | ||||
测量精度 | -6 | 6 | LSB | -40~125 | 2.1~3.6 | 6σ品质 | |
-3 | 3 | 3σ品质 | |||||
测量耗电量 | 0.50 | 0.55 | μC | 25 | 3.0 | 6σ品质 |
1. NPX传感器特性
下图显示了NPX的内部功能框图及典型应用电路。可以看出,只需配备简单的外围电路,就可以组成一个完整的RTPM模块。NPX的主要功能特性如下:
· 久经验证的压力传感器
· 8位RISC(精简指令)微处理器
· 12 位ADC
· 4k字节闪存(E-ROM)
· 4k ROM系统程序
· 128 字节RAM
· 128 字节EEPROM
· LF(低频)接口电路
· 运行、空闲、停机、热保护停机4种工作状态
· 压力、温度和电池电压的测量、补偿和校准
· 兼容轮胎压力介质
· 450, 700, 和1400kPa绝压压力范围,另可以定制量程范围
· 传感器断线检测
· 芯片内置温度传感器
· 电池电压测量
· 电池管理 - 最小化功耗
· 芯片内置高温停机功能
·
看门狗/时间间隔定时器
2. NPX传感器的独特优势
NPX体现了传统压力传感器与微处理器数字电路的完美结合,具有适合TPMS应用的独特优势。
压力的测量、补偿和校准
NPX中固化了压力传感器的的测量、补偿和校准程序。每一个NPX芯片在生产时,由工厂在不同温度点(25℃和75℃)、不同压力点(满量程的0%、50%、100%)和不同电池电压点(2.3V、3.1V)采集12组数据,经过GE NovaSensor专用的校准公式计算,将补偿和校准参数保存在NPX的EEPROM中。在测量时,由固化的压力补偿校准程序自动地对测量的数据进行计算,获得一个准确的测量值。在生产过程中,每一个NPX还将在25℃和125℃下进行验证测试,以保证可靠性。
对温度和电池电压的测量,也进行类似校准和验证过程,以保证每一个测量数据精确可靠。
对于TPMS开发者,只需一个调用指令,即可获得准确的测量数据。一方面,开发者可省去用于建造压力、温度验证设备的昂贵投资,以及用于RTPM模块的校验时间。另一方面,调用包括NPX中固化的如曼彻斯特编码的等其它子程序,可以大大简化RTPM模块的编程,加快TPMS系统的开发,最终为开发者降低成本,以及在大批量生产时提高单位时间的产量。
传感器断线检测
TPMS系统的压力传感器模块是在极端条件的环境下工作的,如高温(100℃以上)、低温(-40℃)、水汽(低温冷凝水结冰,GE NPX传感器具有独特的抗冷凝水结冰功能)、旋转加速度(可达2000g)、振动冲击等情况。GE NPX在每次压力测量后,都会采用一段内置代码对传感器的健康状态进行检测,以保证测量结果的可信度。这样就可以在传感器发生故障时,即时地发出警告信号,最大限度地保证驾驶者的安全。
目前, NTHTSA提案中对TPMS为数不多的的技术标准亦要求TPMS系统具有自动检测功能,并能自动报警, 以确保TPMS能正常工作。而GE早在设计之初就已充分考虑到TPMS系统的安全性和可靠性。
LF唤醒方式
除了具有卓越的性能以外,NPX还给予了客户最大的设计灵活性。例如RTPM模块的唤醒方式,用户可以选择定时唤醒方式、LF唤醒方式、加速度传感器唤醒方式或者外部唤醒方式(如加速度开关),或者以上4种唤醒方式的组合,以满足不同TPMS应用的具体需求。
与市场上其它产品相比,GE NPX传感器具有一个独特的唤醒方式:LF(低频)唤醒方式。通过LF唤醒方式,TPMS系统可以通过LF触发信号,在任何需要的时候主动唤醒RTPM模块发送数据。例如在刚刚发动汽车时,用户即可获得各个轮胎的压力温度数据(甚至包括备用胎的数据),而不必等到汽车开到几十公里时速后才能获得。在不需要的时候,可以让RTPM模块一直处于停机状态,从而最大限度地降低RTPM模块的电量消耗,延长电池的使用寿命。
F方式同样可向RTPM模块传送数据,对RTPM模块进行参数设定,从而实现外部中央监视器与RTPM模块的双向数据通讯。
LF方式还可以实现其它唤醒方式所不具有的功能:自动轮胎定位功能。一般TPMS系统在安装时,需要将标有轮胎位置信息的RTPM模块安装在相应的轮胎里,如”FL”须安装在左前轮里,“FR”安装在右前轮里。不能装错,否则系统显示的轮胎压力与实际位置不符。在进行轮胎的位置置换保养后,需要对TPMS系统的参数重新进行设置,以使系统能够正确反应更改后的轮胎位置。由于LF信号(125kHz)的近场效应,TPMS系统可以通过单独触发各个RTPM模块,收集每个RTPM模块的身份识别码,从而自动确定轮胎位置。
同样TPMS系统通过单独触发各个RTPM模块,可以依次收集各个轮胎的数据,避免定时随机方式可能发生的数据发送“撞车”事件,提高了数据发送成功率。如果由于各种干扰因素,某次数据发送失败,中央监视器可以让RTPM模块再次发送一次,确保数据100%的可靠传输。
3. 综述
做为世界上TPMS传感器领域的领导者, GE具有以下几大特有的优势:
· 10年的TPMS传感器制造经验, 其产品本身及其后续产品就代表了未来TPMS的发展方向。
· 10年的TPMS业内应用, 约1PPM的产品失效率体现了优异的质量及可靠性。
· 众多的世界级的TPMS大客户如: Schrader, Smartire, TRW, Lear等
· 由于众多的大客户带来的大批量生产及供货能力
· 由于大批量生产及采购带来的低廉的成本
· 完整的产品系列(450Kpa, 700Kpa, 1400Kpa 及客户定制量程), 充分的后续产品设计及规划(从NPX1到NPX4)
GE的TPMS传感器自2004年年初正式进入中国市场以来, GE的NPX1及NPX2以其优良的性能, 完善的功能, 低廉的价格及优异的供货能力,受到了业内广泛的关注,特别是一些有较多经验的TPMS制造商的青睐。
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