美國德州儀器公司(Texas Instruments,簡稱TI)早先曾以科學計算器聞名,但現在的主營業務是半導體器件,其中模擬和嵌入式處理(Embedded Processing, EP)業務占據公司總營收的80%以上。TI的產品可用于多種終端市場,但工業應用無疑是最重要的一部分。為彰顯TI公司對工業市場的重視程度,以及TI工業產品的競爭力,德州儀器系統工程及營銷副總裁Scott Roller先生來京向媒體介紹TI如何全程助力工業創新,為工業系統應用提供針對性的解決方案。 德州儀器系統工程及營銷副總裁Scott Roller 與消費量市場相比,工業產品的利潤更加豐厚。而且,全球范圍內用于工業的模擬與嵌入式處理市場增長較快。據市場研究公司IHS的預測,至2019年該市場的年復合增長率可達9%。尤其是在中國,工業市場將迎來新一輪的快速增長。國務院于2015年5月8日公布了《中國制造2025》規劃,旨在鞏固中國制造業大國地位,并向制造業強國的方向邁進。其中,“工業4.0”新一代工業革命將起到關鍵作用。 如圖所示,第四次工業革命的核心將是信息物理系統(Cyber-physical system, CPS)。信息物理系統包含環境感知、嵌入式計算和網絡通信三個核心元素。在這三個核心要素中,傳感器和數據轉換器用于環境感知,嵌入式處理器用于嵌入式計算,無線連接芯片則實現網路通信。而傳感器、數據轉換器、嵌入式處理器和無線通信芯片正是TI公司的重點產品。 工業革命進程:從工業1.0到工業4.0 Roller先生介紹說,工廠自動化和控制、電機驅動、樓宇自動化以及智能電網和能源是TI最看重的四個工業領域。這些領域要求電子元器件具有更高的可靠性(具備在惡劣環境下的長壽命)、更高的效率(節能省電)、更高的精度(以實現精確的測量和控制)、更高的安全性和更多的連接性。Roller先生以幾個產品的應用實例來說明TI如何滿足市場的這些要求。 高可靠性的例子是抗噪電容式感測按鈕,其核心是TI剛剛發布的一款電容感測ICFDC2214 系列。它可以在嘈雜環境下感測到人體或物體,并且無需在設備上鉆孔。ICFDC2214與TI的超低功耗MSP430FR5969 FRAM 微控制器組成的抗噪接近傳感系統僅需一節5號電池即可工作。 抗噪電容式感測技術適合環境復雜的工業應用 高精度的例子是一個高分辨率體重計的設計。它采用TI業內最佳的32為Δ-Σ ADC ADS1262/63。該ADC可準確測量橋式應用中的小信號,并能在整個溫度范圍內保持穩定。此設計中設計還采用了超低功耗MSP430F5529 MCU。 連接性的例子是一款資產追蹤和冷鏈數據記錄設備。該設計基于TI的RF430CL331H NFC芯片和MSP430 FRAM MCU。這個帶有NFC接口的超低功耗多傳感器記錄器在由一塊CR-2032 鈕扣電池供電的情況下,數據記錄的時間可長達5年。該設計可以用于貨物管理,如在生產到使用過程中全程保證貨物的恒溫。 Roller先生說,TI在工業應用方面的優勢不僅表現在產品的種類、性能和可靠性方面。TI為用戶提供的技術支持力度也非常大,針對很多工業應用開發了基于TI產品的參考設計。TI的參考設計庫包括電路原理圖或方框圖、物料清單(BOM)、設計文件和測試報告。TI的工業設計團隊位于全球工業最先進的德國,他們擁有非常豐富的設計經驗,所以這些參考設計的實用性很高。而在后起的工業大國中國,客戶更需要比較成熟的參考設計,這對縮短產品的開發周期并保證其可靠性很有幫助。 |