工程师说 | RX23E-A MCU实现传感器设备通用化的实例

我们经常听到“通用化设计”的要求。通用化设计不仅可以降低元件的成本，还可以压缩未来的维护工时。特别是RX23E-A作为主要目标的工业传感器设备，具有产品生命周期长、规格多样的特点，因此可以说通用化的好处是很大的。

通用化大致分为两个方向。一种是同类产品之间的通用化。例如，高端产品和低端产品的通用化。另一种通用化是不同类别产品之间的通用化。例如，压力计和温度计的通用化。本期将通过具体示例为大家介绍RX23E-A是如何帮助前者即同类产品之间实现通用化的。

RX23E-A产品阵容包括RX23E-A/2units（配备了2台ΔΣADC）和RX23E-A/1unit（配备了1台ΔΣADC）。下面介绍区别运用RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit实现通用化设计的示例。需要注意的是，本次介绍的示例中包含作者的一些设想。

示例1：荷载测量

第一个示例是重量、力和扭矩等荷载测量的例子。在荷载测量应用中，事实上有许多不同的版本。最简单的版本是配备有一个负载传感器和一个ΔΣADC的版本，如下左图所示。然而，根据机械结构、精度/准确度和测量周期的不同，某些版本可能具有多个负载传感器和多个ΔΣADC，如下右图所示。比如高端版本的称重仪，在称重台的四个角放置应变传感器，似乎可以提高精度。区别运用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units，可实现这些不同版本的通用化。

示例2：压力控制

第二个示例是压力控制应用中的例子。用于控制压力的机制如下所示。

• 当供应阀打开而排气阀关闭时，供压被提供给输出侧，从而使输出压力上升。

• 当供应阀关闭而排气阀打开时，使输出压力减小。

• 重复上述两个动作，可控制压力恒定。

常规版本的控制系统只配备了一个压力传感器来测量输出压力，如左图所示。而高端版本的控制系统则如右图所示，分别配备了一个用于测量输出压力的压力传感器和一个用于测量供压的压力传感器。在左图的情况下，当供压发生变化时，输出压力变化幅度较大和调整时间变长可能成为一个大问题。另一方面，在右图的情况下，通过测量供压应该可以解决这些问题。因此，区别运用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可实现常规版本和高端版本的通用化。

示例3：温度测量

第三个示例是利用热电偶进行温度测量的例子。

使用热电偶进行温度测量时，除了热电偶本身的测量外，还需要测量参比端（RJC：Reference Junction Compensation）的温度。PT100通常用于测量参比端。与上述示例相比，温度是一个变化较慢的信号，因此许多版本采用MUX在热电偶和参比端PT100之间进行切换测量，如左图所示。但是，某些版本也会同时进行热电偶测量和参比端测量。在这种情况下，可以使用便宜的数字温度传感器来测量参比端。这意味着测量参比端的方法因版本而异。从通用化的角度来看，这是我们要避免的。

以此为出发点，RX23E-A/2units允许同时测量热电偶和参比端PT100，如右图所示。因此，区别运用RX23E-A/1unit和RX23E-A/2units可消除对数字温度传感器的需求，并实现元件的通用化。

以上介绍了3个示例。最后补充一点，RX23E-A/2units和RX23E-A/1unit是针脚兼容的，并且具有通用的开发工具。本期介绍的是基于硬件角度的通用化，当然固件通用化也是可以的。

有关RX23E-A的更多内容，请点击文末阅读原文访问查看产品页。后续还将继续为大家介绍不同类别产品之间的通用化，欢迎持续关注！

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瑞萨电子 (TSE: 6723)

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