此信号链中有三个大致相等的失调误差源,相对于±10 mV满量程输入,它们共同贡献大约0.5%的误差。这包括电压检测模块的失调电压,以及电平转换电阻的不匹配(推荐使用0.1%电阻)。单点校准可在很大程度上消除该失调。增益误差一般以可用检测电阻的不精确性为主,它往往比LT6656基准电压源的0.05%、10 ppm/°C规格还要差。
无线组网
电压检测模块是一个完整的无线电模块,包括无线电收发器、嵌入式微处理器和SmartMesh IP组网软件。LTP5901-IPM在本应用中执行两个功能:无线组网和管理(进程)。当网络管理器附近有多个SmartMesh IP终端上电时,这些终端会自动识别彼此,形成一个无线网格网络。整个网络自动进行时间同步,这意味着每台无线电仅在非常短的特定时间间隔内上电。因此,各节点不仅是传感器信息源,而且充当路由节点,用以将数据从其他节点传递到管理器。这样就形成一个高可靠性、低功耗网格网络,从各节点到管理器有多条路径可走,不过所有节点(包括路由节点)的工作功耗都非常低。
电压检测模块包括一个运行组网软件的ARM®Cortex®M3微处理器内核。此外,用户可以写入应用固件以完成特定于用户应用的任务。在本例中,LTP5901-IPM内部的微处理器读取电流测量ADC(AD7988)的SPI端口和库仑计(LTC3335)的I2C端口。微处理器还能将斩波运算放大器(LTC2063)置于关断模式,使其功耗从2µA进一步降低至200 nA。在测量间隔时间极长的使用场合中,这可以节省更多功耗。
总功耗
完整应用电路的总功耗取决于多种因素,包括信号链多长时间获取一次读数、节点在网络中如何配置等等。对于一个每秒报告一次的终端,测量电路的典型功耗低于5µA,无线电的典型功耗可能为40µA,很小的电池即可让它工作数年。
结论