ZHCSFZ7C February 2017 – February 2023 PGA460-Q1
PRODUCTION DATA
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 規(guī)格
-
7 詳細說明
- 7.1 概述
- 7.2 功能方框圖
- 7.3
特性說明
- 7.3.1 電源塊
- 7.3.2 突發(fā)生成
- 7.3.3 模擬前端
- 7.3.4 數(shù)字信號處理
- 7.3.5 系統(tǒng)診斷
- 7.3.6 接口說明
- 7.3.7 回波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲
- 7.3.8 低功耗模式
- 7.3.9 傳感器時間和溫度去耦
- 7.3.10 存儲器 CRC 計算
- 7.3.11 溫度傳感器和溫度數(shù)據(jù)路徑
- 7.3.12 TEST 引腳功能
- 7.4 器件功能模式
- 7.5 編程
- 7.6 寄存器映射
- 8 應(yīng)用和實施
- 9 器件和文檔支持
- 10機械、封裝和可訂購信息
封裝選項
機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- PW|16
散熱焊盤機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
訂購信息
7.3.5 系統(tǒng)診斷
PGA460-Q1 器件中的系統(tǒng)診斷功能有助于確定換能器元件在突發(fā)期間的特性，并確定整體系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)應(yīng)該能夠使用提供的信息來檢測換能器故障、驅(qū)動器電路故障（如果使用了變壓器，則檢測變壓器故障）、環(huán)境對系統(tǒng)的影響（例如冰、污垢、雪）、影響換能器運行的物體（例如施加到換能器的壓力）等。
PGA460-Q1 器件提供三種實施的系統(tǒng)診斷，提供的信息可用于檢測系統(tǒng)缺陷。這些診斷說明如下：
- 電壓診斷測量執(zhí)行 BURST/LISTEN 運行命令時，僅通過監(jiān)測流經(jīng) INP 引腳的電流來實現(xiàn)電壓診斷功能。特定突發(fā)頻率下的換能器激勵電壓會在 INP 引腳上產(chǎn)生電流，使用電流比較器比較該電流與基準(zhǔn)電流，如#T4490914-17 所示。如果激勵電流超過使用 FVOLT_DEC 寄存器中的 FVOLT_ERR_TH 設(shè)置的閾值電平，則電流比較器輸出變?yōu)楦唠娖?，表明這是具有期望激勵電壓電平的正常突發(fā)。測量在突發(fā)階段開始后約 50μs 時開始，并在突發(fā)階段結(jié)束時結(jié)束。如GUID-FCDC9FE7-D63B-43FC-8447-FE69FA9311C2.html#TITLE-SLASEC8X4608 部分所述，在 IO 時間指令或 UART 接口的狀態(tài)幀中報告此診斷測量的結(jié)果。
- 使用 FVOLT_ERR_TH[2:0] 時，000b 對應(yīng)于 1，111b 對應(yīng)于 8。
- f(burst) 是以千赫為單位的突發(fā)頻率。
- C(INP) 是 INP 引腳上的輸入電容。
- R(INP) 是一個可選電阻器（請參閱GUID-B9FF5C83-FADD-4C3D-9B75-778EE332DC63.html#X3519），用于確保 EMI 和 ESD 穩(wěn)健性。
圖 7-8 電壓診斷的方框圖
其中
在突發(fā)之前，比較器輸出應(yīng)為低電平。如果輸出保持高電平，則檢測到該情況并設(shè)置診斷失敗標(biāo)志
- 換能器頻率測量在記錄間隔的衰減階段，在換能器節(jié)點上執(zhí)行頻率測量，以便驗證變壓器和換能器匹配的性能和正確調(diào)諧。
- 假設(shè) FDIAG_START = 2 且 FDIAG_LEN = 1。請參閱GUID-ED773D30-2D5D-4A9D-B0E9-278B351A9705.html#TITLE-SLASEC8X3442 部分，這些 EEPROM 參數(shù)的開始時間確定為突發(fā)完成后 200μs，窗口長度為 3 個信號周期。假設(shè)工作頻率為 58kHz，信號周期為 17.24μs，因此診斷在突發(fā)完成后 200μs + 3 × 17.24μs = 251.72μs 結(jié)束。
- 對于在測量窗口中捕獲的頻率信息取平均值，并表示為 500ns 時間計數(shù)器值?？梢允褂?a xmlns:opentopic="http://www.idiominc.com/opentopic" class="xref" href="#T4793009-1">#T4793009-1 計算信號頻率。 Equation5. f = 1 / (FDIAG_VAL × 500e–09)
其中
- FDIAG_VAL 是一個可使用任何器件接口提取的值。
- 如果在頻率診斷測量完成之前檢測到指定數(shù)量的物體，則不會保存頻率測量結(jié)果。這可以通過設(shè)置之前定義的診斷參數(shù)和近物體檢測的閾值設(shè)置來管理。
為了測量換能器頻率，在 EEPROM 存儲器中定義開始參數(shù) FDIAG_START 和窗口長度參數(shù) FDIAG_LEN。開始參數(shù) FDIAG_START 定義頻率測量相對于突發(fā)時間結(jié)束的開始時間。診斷窗口長度參數(shù) FDIAG_LEN 根據(jù)捕獲的信號周期設(shè)置診斷窗口的時間寬度。下面說明了一個參數(shù)配置的簡單示例：
在 PGA460-Q1 器件中實施額外的頻率誤差功能，用于表示測得的換能器頻率超出 FDIAG_ERR_TH 閾值參數(shù)設(shè)定的限制。此功能的結(jié)果在 IO 時間指令接口或 UART 接口的狀態(tài)幀中報告。更多有關(guān)報告換能器頻率誤差的信息，請參閱GUID-FCDC9FE7-D63B-43FC-8447-FE69FA9311C2.html#TITLE-SLASEC8X4608 部分。
- 衰減周期時間捕獲在記錄間隔的衰減階段，執(zhí)行換能器衰減時間測量以驗證換能器是否正常運行。此診斷與換能器頻率測量相結(jié)合，通常用于超聲波系統(tǒng)，以便檢測超聲波換能器的外部阻擋。
衰減周期時間在數(shù)字數(shù)據(jù)路徑的輸出端測量。在突發(fā)階段完成時測量開始，只要回波電平高于由 SAT_TH 參數(shù)在 EEPROM 中定義的飽和閾值電平，就會測量衰減周期?？赏ㄟ^任何 PGA460-Q1 接口來提取提供的結(jié)果，而該值以 16μs 時間增量來表示。如果測得的衰減時間大于 4ms，則提取的值將為 0xFF。
- 噪聲水平測量PGA460-Q1 器件中實施的額外系統(tǒng)診斷是噪聲水平測量診斷。此功能的目的是評估附近的其他超聲波系統(tǒng)產(chǎn)生的周圍噪聲，以便確定干擾，以及在檢測到遠距離物體時評估本底噪聲水平。
在噪聲水平測量期間，PGA460-Q1 器件執(zhí)行 LISTEN ONLY（預(yù)設(shè) 2）命令（有關(guān)該命令的詳細信息，請參閱GUID-FCDC9FE7-D63B-43FC-8447-FE69FA9311C2.html#TITLE-SLASEC8X4608 部分），在此期間不執(zhí)行突發(fā)，而僅啟動記錄間隔并持續(xù) 8.192ms。在此記錄間隔期間，在數(shù)字數(shù)據(jù)路徑輸出處收集的數(shù)據(jù)將平均分為兩組，每組包含 4096 個樣本。通過執(zhí)行噪聲水平測量功能測量的最終噪聲水平是兩組中較高的平均值。此值報告為最終噪聲水平測量結(jié)果。
在噪聲水平測量過程中，始終禁用非線性調(diào)節(jié)塊（通過將 SCALE_K 位設(shè)置為 0 和將 Noise_LVL 位設(shè)置為 0 來設(shè)置比例因子 EEPROM）。
#X6721 顯示了 PGA460-Q1 器件中實施的系統(tǒng)診斷，顯示了一個完整的物體檢測記錄周期示例。#X6721 中的數(shù)字 1、2 和 3 分別顯示了電壓診斷、換能器頻率和衰減周期測量。
圖 7-9 系統(tǒng)診斷示例