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一、應(yīng)用簡介
光纖測溫技術(shù)是一種基于光纖傳感原理的溫度監(jiān)測方法,利用光信號作為信息載體,通過分析光纖中的散射光或反射光特性來實現(xiàn)溫度測量。該技術(shù)具有抗電磁干擾、耐腐蝕、長距離監(jiān)測、高靈敏度等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于電力、能源、交通、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。

圖1:分布式光纖測溫系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖
二、重點談一下分布式光纖測溫:
原理:
基于拉曼散射(Raman Scattering),通過檢測反斯托克斯光(Anti-Stokes)和斯托克斯光(Stokes)的光強比來解調(diào)溫度。
特點:
1、光纖既是傳感器也是傳輸介質(zhì),可實現(xiàn)長距離(10-30km)連續(xù)測溫。
2、用累加平均法作消噪處理,提高信噪比。
3、采用OTDR(光時域反射)技術(shù)定位溫度異常點。
三、系統(tǒng)設(shè)計考慮因素:
1、高采樣率:
若想達(dá)到0.4米空間分辨率,ADC采樣率需≥250Msps,高采樣率保障時間精度,從而實現(xiàn)光纖逐點溫度監(jiān)測。
2、合理的位數(shù):
位數(shù)影響最終獲得的溫度和測量精度,高位數(shù)的話測量更精確,誤差更小,設(shè)備更靈敏;但同時也會帶來處理數(shù)據(jù)量的增加,成本的提高。Zynalog徴格半導(dǎo)體信號鏈方案采用12位的ADC,能覆蓋絕大多數(shù)客戶的需求,同時我們也有14位的ADC(ZGAD250D14),可兼容替換,滿足更高精度要求的應(yīng)用。
四、相關(guān)信號鏈:

圖2:系統(tǒng)框圖
ZGAD250D12參數(shù)詳解:
·雙通道12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)系列
·采樣率10Msps 至250Msps
·1.8V 單電壓供電
·輸出: DDR LVDS
·輸入范圍:1.5Vpp
·信噪比(SNR):68dB
·無雜散動態(tài)范圍(SFDR):85dB
·信道隔離度:90dB
·全功率帶寬:1500MHz
·全速率運行功耗:620mW
·可選時鐘占空比穩(wěn)定器
·節(jié)能的低功耗模式和休眠模式
·可配置的SPI 串行口(支持1.8V 到3.3V)
·封裝:QFN64
·工作溫度:-40°C 至85°C

圖3:基本功能框架


41MHz輸入信號頻率時AD性能
五、相關(guān)產(chǎn)品介紹
ZYNALOG差分驅(qū)動器ZGA25XX參數(shù)
ZGA2501 | ZGA2521 | ZGA2511 | |
供電電壓 (V) | 4.7 – 5.25 | 4.7 – 5.25 | 2.7 - 5.5 |
3dB帶寬 (MHz) | 2570 | 2570 | 500 |
壓擺率 (V/μs) | 7800 | 7800 | 1100 |
靜態(tài)電流 (mA) | 52 | 52 | 24 |
總諧波失真 (HD2/HD3) | -87.2dB/-94.9dB | -87.2dB/-94.9dB | -99dB/-111dB |
電壓噪聲 (nV/√Hz)@1MHz | 1.116 | 1.116 | 5 |
輸入偏置電流 (μA) | 56 | 56 | 8 |
溫度范圍 (℃) | -40℃to+125℃ | -40℃to+125℃ | -40℃to+125℃ |
封裝 | UQFN-14 | UQFN-16 | SOIC8 |
兼容芯片 | LMH6554 | THS4508 THS4509 THS4511 THS4513 THS4520 | AD8138 AD8139 AD8132 AD8131 THS4551 THS4521 |
ZYNALOG電壓基準(zhǔn)ZGR系列參數(shù)
ZGR12XX | ZGR11XX | ZGR10XX | |
溫漂 (ppm/℃) | 5 | 15 | 30 |
輸出電壓 (V) | 1.25 | 1.25 | 1.25 |
供電電壓 (Vmax) | 5.5V | 5.5V | 5.5V |
精度 (max) | ±0.1% | ±0.1% | ±0.2% |
溫度范圍 (℃) | -40℃~125℃ | -40℃~125℃ | -40℃~125℃ |
封裝 | SOP-8 | SOT23-3 | SOT23-3 |
兼容芯片 | REF50XX | REF31XX | REF30XX REF33XX |
六、ZYNALOG優(yōu)勢
1、品質(zhì)可靠:每顆芯片均采用全正向設(shè)計,從架構(gòu)定義到物理實現(xiàn)全程自主可控,確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
2、出色性價比:保證芯片性能同時,對比國際大廠同類產(chǎn)品,價格更具優(yōu)勢。
3、穩(wěn)定交付:交付周期準(zhǔn)時可靠,保證每一位客戶供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定。
4、技術(shù)支持:專業(yè)頂尖的設(shè)計團(tuán)隊提供全周期高效的客戶支持。
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