車(chē)位檢測器是智能停車(chē)系統的關(guān)鍵部件,其在待機狀態(tài)時(shí),電流小至20μA以下,發(fā)射狀態(tài)時(shí),電流高達幾A,車(chē)位檢測器多采用電池供電,對功耗要求很高,待機電流偏小及電流的寬范圍跳變使功耗測試成為難點(diǎn),本文主要介紹PA310功率計針對功耗測試難點(diǎn)的解決方案。

隨著(zhù)國內汽車(chē)的快速增長(cháng),車(chē)多位少的問(wèn)題越來(lái)越突出,成為當前社會(huì )普遍的關(guān)注點(diǎn)。智能停車(chē)系統的出現可以實(shí)現停車(chē)位利用率的最大化,為路邊停車(chē)創(chuàng )造有序的環(huán)境,為車(chē)主解決了車(chē)位難尋的困擾。

智能停車(chē)系統原理介紹

道路智能停車(chē)系統是由地磁車(chē)位檢測器,中繼器、集中器,數據處理中心、城市車(chē)位誘導等組成,融合車(chē)位監控技術(shù),信息發(fā)布技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)整合技術(shù),最大化停車(chē)位的使用率,提高市民出行便利,為城市車(chē)位監測規劃提供了有效的數據保障。其系統架構圖如下:

 

無(wú)線(xiàn)地磁車(chē)位檢測器是利用磁敏傳感器實(shí)時(shí)檢測車(chē)輛對地磁的影響,以判斷停車(chē)位上是否有車(chē)輛停放,并將檢測數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳送給中繼器,中繼器接收多個(gè)無(wú)線(xiàn)地磁車(chē)輛檢測器發(fā)送的信息,上傳給集中器,集中器管理一個(gè)范圍內的車(chē)位檢測器、中繼器,收集車(chē)位狀況數據上傳到監控中心進(jìn)行集中管理。

 

功耗測試分析

車(chē)位檢測器做為數椐采集的前端,利用磁敏傳感器實(shí)時(shí)檢測車(chē)輛對地磁的影響,當有車(chē)輛?繒r(shí),磁力線(xiàn)扭曲情況不同來(lái)判斷,反映在電信號是,當無(wú)車(chē)輛通過(guò)時(shí),車(chē)位檢測器工作在待機狀態(tài)下,待機電流為20μA以下,當檢測到車(chē)輛時(shí),需要把檢測數椐上傳給集中器,此時(shí)車(chē)位檢測器工作在發(fā)射狀態(tài),電流高達幾A,如下圖:

這種情況下,車(chē)位檢測器的功耗測試是一大難點(diǎn),首先,待機電流偏小,以廣州致遠的PA310功率計為例,PA310的最小量程為5mA,最小可測精準電流為量程的1%,即5mA*0.01=50μA,直接使用PA310無(wú)法測試到待機電流,同時(shí),待機電流與發(fā)射電流的差值較大,功率計在自動(dòng)量程模式下,從小電流升到大電流,是逐步遍歷中間量程,浪費較多時(shí)間,影響電壓電流積分的精度。但車(chē)位檢測器使用電池供電,在出廠(chǎng)時(shí)對功耗指標及電池供電時(shí)間有嚴格要求,這樣功耗的精確測試是非常重要的。

 

功耗測試方案

對于車(chē)位檢測器工作在待機狀態(tài)時(shí),待機電流小至20μA左右,直接使用PA310功率計,設置最小檔位5mA,可測試到的最小精準電流為50μA,無(wú)法準確測試到待機電流,本文采用引入外置的恒流源,如下:

設置恒流源輸出恒定的電流值(如50μA),將電流值與車(chē)位檢測器的電流進(jìn)行疊加,然后輸入PA310功率計測量,通過(guò)設置積分模式,測試一段時(shí)間內的電壓、電流積分值,減去恒流源的功耗,進(jìn)而計算出車(chē)位檢測器一定時(shí)間的功耗。同時(shí),由于待機電流和發(fā)射電流相差較大,在測量的過(guò)程中,開(kāi)啟量程跳越功能,可令當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)測量數據丟失的情況。 提升功耗測量精度。(注:由于PA310功率計的內阻為mΩ 級,可外置電源+MΩ級精密電阻的方式引入電流,代替恒流源)。

在消費電子和無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設備中,要求電池供電更加綠色和能量高效,越來(lái)越需要進(jìn)行高靈敏度,低電流測量以確保這些設備的電流消耗在可接受的限度內。為了最大限度地延長(cháng)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,上述提供的針對車(chē)位檢測器的低功耗測試方案,通過(guò)外置電流源和設置量程跳越等方法,滿(mǎn)足了對具有寬動(dòng)態(tài)范圍的小電流測量的需求。