利用MAXQ7667確定超聲傳感器的諧振頻率和阻尼特性
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為了收集圖4數據(即LPF輸出數據)，阻尼測試首先在三種不同頻率下進行，保存從激勵到信號衰減到峰值一半的時間。三次測試的最長時間間隔將用作掃頻測試的時間間隔。這個過程確定了能夠保證任何傳感器條件下都可以產生較好的輸出信號的時間間隔。
圖4. 三種傳感器測試條件下的掃頻測試
總之，為了確定從激勵到測量的時間間隔，掃頻測試之前至少進行一次阻尼測試。掃頻測試需要比阻尼測試更長的時間。頻率步進變化多個頻點，每個頻率必須在激勵傳感器以及進行相應的測量之前建立。這種情況下，整個測試大約需要650ms。如果PLL頻率建立時間較短，或者是減少測量頻點、降低阻尼測試次數，可以縮短測試時間。而這些改變會導致傳感器測量參數精度的降低，但能夠滿足絕大多數應用的要求。
圖4數據顯示了傳感器相當寬的諧振頻帶，與傳感器本身的性能相比，這個諧振帶寬與MAXQ7667的帶通濾波器帶寬的關系更密切。即便如此，這個測試仍然對確定傳感器的中心頻率非常有用。
簡化測試條件
本應用筆記提供的圖表為設計人員提供了一個簡便的參考，但很難進行自動診斷。為了簡化測試過程，可以將數據減少到幾個數值，然后將這些數值和表格中的參考值進行對比。這些參考值可以按溫度排序。而溫度很容易通過SAR ADC和熱敏電阻得到。
以下程序代碼(附錄A)用于捕獲圖4中的數據，該程序還提供了三方面的數據，可用于定義傳感器的條件。這些數據是：
阻尼測試中，諧振頻率處的LPF峰值數據。
阻尼時間，或者是從激勵到信號衰減至峰值一半的時間。
中心頻率或諧振頻率，該數值表示為PLL的建立時間，是下限PLL建立時間(信號為峰值的70%)和上限PLL建立時間(信號為峰值的70%)的平均值，其中70%是任意決定的。
表1分別顯示了三種傳感器條件下的數據。通過這些數據，診斷程序很容易區分傳感器所處的條件。
表1. 各種傳感器工作條件下的數據總結 Peak LPF Reading (Counts)Damping Time (μs)Center Frequency (PLL)
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可以下載用于IAR?編譯器2.12A的完整軟件，如果將評估板的RS-232串口連接到PC的COM1，運行PC程序Transducer_Calibrate_115k2.exe，將會顯示隨頻率變化的諧振曲線和評估的諧振頻率(圖5)。
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