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ELETTRONICA OGGI 505- OTTOBRE 2022 36 ANALOG TRACKER WIRELESS Fig. 5 – Un esempio di circuito di rilevamento della temperatura analogico che integra il comparatore nano-power TS883 di ST (Fonte: ST) L’STLQ020 è disponibile secondo tre diversi package, il più piccolo dei quali misura 0.773 mm x 0,773 mm x 0,36 mm - Flip-Chip 4 Come accennato in precedenza, la misurazione della tensione della batteria e della corrente di carico fornisce un’indicazione affidabile dello stato di salute dell’asset tracker. Gli amplificatori operazionali a bassissima potenza offrono un pratico strumento per misurare le basse correnti. Tra i dispositivi più idonei spiccano il TSU101 e il TSU111 di ST. TSU101, ad esempio, è un amplificatore operazionale da 580 nA per canale in grado di funzionare in configurazione rail-to-rail su un intervallo di alimentazione da 1,5 V a 5,5 V. Il prodotto larghezza di banda-guadagno di 8 kHz li rende idonei all’uso nei sensori portatili alimentati a batteria e nelle applicazioni di condizionamento del segnale. La figura 4 mostra un esempio di applicazione di rilevamento della corrente che utilizza un resistore shunt. La compensazione della tensione di ingresso attraverso il divisore richiede un amplificatore operazionale a bassa corrente di polarizzazione per evitare di influenzare la misurazione. L’amplificatore operazionale TSU111 di ST, evidenziato in figura 4, offre un’elevata precisione – in genere 150 V – un valore larghezza di banda-guadagno di 11,5 kHz e una corrente di polarizzazione in ingresso di dieci pA. Inoltre, impiega una tecnologia a deriva zero che garantisce stabilità termica e alta precisione. È possibile misurare diversi intervalli di corrente di ingresso abbinando resistenze (Rsense = 100 mOhm) e Vref. Il fattore critico è la corrente minima assoluta misurabile. Nel circuito, l’impedenza vista da Rsense verso l’amplificatore operazionale è alta, quindi la corrente assorbita è trascurabile. Ciò che è fondamentale è la corrente di polarizzazione dell’amplificatore operazionale che scorre attraverso i resistori da 100 ohm. Anche un mV sul resistore di rilevamento, come illustrato in figura 4, genererà un errore Fig. 4 – Un circuito di riferimento per la misurazione della corrente che utilizza un amplificatore operazionale nano-power ad alta precisione TSU111 (Fonte: ST) eunordinedi grandezzasuperiorerispettoai 150Vdi tensione di offset dell’amplificatore operazionale selezionato. Un altro esempio di rilevamento che può effettuare l’asset tracker è la misura della temperatura ambiente. La figura 5 evidenzia un semplice esempio di rilevamento che utilizza un sensore di temperatura analogico di precisione a corrente ultra-bassa STLM20 di ST con un doppio comparatore nano-power rail-to-rail TS883, sempre di ST. I due comparatori del dispositivo TS883 sono configurati per monitorare la temperatura ambiente entro ±10 °C rispetto a una temperatura centrale di +25 °C. I resistori R1, R2, R3 creano un partitore di tensione per impostare le due tensioni di riferimento del comparatore. A 25 °C, la tensione di uscita è di 1.574 V mentre al limite di temperatura superiore di 35 °C, l’uscita è 1.457 V; alla soglia inferiore di 15 °C, l’uscita è di 1.691 V. Il TS883 è un doppio comparatore rail-to-rail open-drain da 0,9 V. Il consumo di corrente è in genere di 250 nA per comparatore. Design analogico, il fattore essenziale per gli asset tracker a bassa potenza Incorporando componenti di rilevamento analogico e di gestione dell’alimentazione a bassa potenza in un asset tracker, la durata della batteria viene prolungata. Ciò aiuta i professionisti della logistica e della supply chain a rimanere informati sull’ubicazione delle loro spedizioni.