這里展示的遠(yuǎn)程檢測實例具有高可靠性、易連通性和超低功耗的特性。這些電路重要面向要穩(wěn)定通信和最低限度的電池維護(hù)的工業(yè)環(huán)境。本解決方法結(jié)合了近年來低功耗、高精度放大方面的研究進(jìn)展，兼具同等的低功耗、高可靠性無線Mesh網(wǎng)絡(luò)功能。支持實現(xiàn)這些解決方法的是零漂移、低輸入偏置放大器LTC2063和LTp5901-IpM，前者最高以2μA電流運行，后者在睡眠模式下消耗電流不到1.5μA。這些器件的功耗足夠低，可以采用一塊由銅和鋅電極（每個四平方英寸），以及由檸檬內(nèi)部物質(zhì)形成的電解質(zhì)組合而成的電池供電。

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)環(huán)境中通過無線網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行和檢索的測量很少要高速度，但它們通常要高可靠性和安全性，此外還要低功耗運行，以最大限度地延長電池的運行時間。LTp5901-IpM在802.15.4e無線網(wǎng)絡(luò)中形成一個節(jié)點或者一個SmartMesh®IpMote。LTp5901-IpM集成了一個10位、0V至1.8VADC，以及一個內(nèi)置ARM®Cortex®-M332位微處理器，可以通過簡單編程執(zhí)行檢測。采用這個終端是為了實現(xiàn)安全性、可靠性、低功耗、靈活性以及可編程性。

四種檢測應(yīng)用

總的來說，以下這些電路設(shè)計并不要高深的火箭知識。但是，它們整潔、高效，是針對特定應(yīng)用定制的。這些設(shè)計不要多復(fù)雜，事實上，復(fù)雜的設(shè)計只會新增成本和可靠性風(fēng)險。

每個電路的輸入中都包含一個傳感器，通過處理傳感器輸出來出現(xiàn)輸出電壓。使用LTp5901-IpM10位ADC作為輸入，每個電路都試圖映射輸入，覆蓋0V至1.8V之間的大部分范圍。

基本的電池電壓檢測

圖1.簡單的電池電壓檢測

圖1展示了一種典型的同相整體增益負(fù)反饋運算放大器配置，可以檢測分壓。LTp5901輸入的ADC范圍為0V至1.8V。R1和R2以最小的靜態(tài)電流降低電池電壓，以延長電池壽命。LTC2063的輸入偏置電流非常低，即使這些高電阻值也不會影響最終的10位ADC的精度。LTC2063消耗最小的電源電流，供應(yīng)隨時間和溫度變化而呈現(xiàn)的零漂移優(yōu)勢。

電流檢測

圖2.電流檢測電路

電池供電和隔離電子設(shè)備的出色之處在于：它可以在任何位置設(shè)置接地。在最方便的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，我們可以在不喪失通用性的情況下檢測電流，同時將終端放置在與本地接地相關(guān)的任何位置。關(guān)于單極電流，例如4mA至20mA的工業(yè)環(huán)路，人們可以使用傳統(tǒng)的低側(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來安全檢測與本地接地相關(guān)的電流。圖2展示的是電流流過一個非常小的電阻R2，由此出現(xiàn)檢測電壓。因為放大器的零漂移、極低的失調(diào)電壓性能等原因，這個輸入電壓可能非常小。電路所示經(jīng)由501mΩ檢測電阻出現(xiàn)的輸入的增益增高101V/V。在20mA時，VOUT是1.012V?？梢赃x擇其他值來最大程度地使用ADC的1.8V范圍。12下一頁