元件通用化還有一個好處，就是不僅可以降低元件的成本，還可以縮減今后的維護工時。特別是RX23E-A作為主要目標的工業用傳感器設備，其具有產品生命周期長、規格多樣的特點，因此可以說通用化的好處是非常大的。關于RX23E-A的詳細介紹，請點擊文末閱讀原文查看產品頁。

通用化大致分為兩個方向。一種是同類產品之間的通用化。另一種是不同類別產品之間的通用化。本篇文章將介紹RX23E-A如何在不同類別產品之間實現通用化。

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工程師說 | RX23E-A MCU實現傳感器設備通用化的實例

經常聽到有人說“不同類別產品之間很難實現通用化”。在不同類別產品之間很難實現通用化，是因為不同的產品往往具有不同的成本結構和相應的功能/性能。因此，為實現通用化而采用的零件未必是最合適的元件，這也是設計人員的一大煩惱。

對于此類在不同類別產品之間實現通用化的難題，RX23E-A有比較好的解決方案，下面進行介紹。

示例1

壓力表和溫度計

第一個例子是溫度計和壓力計的通用化。

溫度和壓力是IA場景測量最多的物理量。特別是壓力計，它還可以應用于流量測量和電平測量，所以能夠在各種場景中使用。因此，不少廠商同時生產溫度計和壓力計。

溫度計和壓力計在處理微型傳感器信號方面是相同的，但它們需要不同的電路功能。

IA溫度計常用的溫度傳感器是熱電偶和熱電阻（RTD）。熱電阻還包括兩線制、三線制和四線制。

壓力計使用的壓力傳感器主要有電阻式、電容式、振動式，其中電阻式是主流。RX23E-A可以測量的是主流的電阻式。根據制造方法的不同，電阻式主要有半導體電阻式、金屬電阻式和應變電阻式，但在應用電阻橋這一點上是相同的。

RX23E-A可幫助實現溫度計和壓力計的通用化，以兼容多種傳感器。RX23E-A配備了激勵電流源（IEXC）、偏置電壓產生電路（VBIAS）、參考緩沖器（RBUF）、低端開關（LSW）等一系列溫度和壓力測量所需的功能。通過RX23E-A的這些功能可實現溫度計和壓力計的通用化，如下圖所示。

示例2

便攜式傳感器和固定式傳感器

第二個例子是固定式傳感器和電池供電的便攜式傳感器的通用化。

電池供電的便攜式傳感器根據其應用，要求低功耗。另一方面，與便攜式傳感器相比，固定式傳感器對精度和高速性能的要求往往更高。ADC和放大器的噪聲性能和高速性能與器件的電流消耗成正比。因此，在需要低功耗與需要高精度高速性能的情況下，通常使用不同的器件。

對于此類需求相反的固定式傳感器和便攜式傳感器通用化，RX23E-A可提供幫助。RX23E-A的ΔΣADC具有噪聲性能優異的正常模式和低功耗性能優異的低功率模式。正常模式的消耗電流約為1mA，而低功率模式下的正常模式消耗電流約為400uA。通過使用不同的低功率模式，可實現固定式傳感器和便攜式傳感器的通用化，如下圖所示：

示例3

指示器與放大器內置

傳感器的通用化

第三個例子是放大器內置型傳感器和指示器的通用化。首先簡要介紹一下放大器內置型傳感器和指示器。

對于某些測量對象，例如在狹窄的地方或振動較大的地方，安裝較大型傳感器可能很困難。在這種情況下，傳感器會被安裝在距離測量對象最近的位置，而指示器會被安裝在距離測量對象較遠的位置。當傳感器和指示器以這種方式組合使用時，傳感器端和指示器端的配置可以分為以下兩種：

• 放大器分離型配置：傳感器端僅有傳感器元件或傳感器組件，相應的信號處理全部在指示器端進行；

• 放大器內置型傳感器：傳感器端裝有信號調理器，傳感器端也能進行信號處理。

*1 此處的傳感器是指不包含電子電路的傳感器元件或傳感器組件。

放大器內置型傳感器具有傳感器和信號調理器一體式結構，如右圖傳感器端所示。放大器分離型配置和放大器內置型配置在很多情況下使用相同傳感器，所以要實現通用化是很正常的想法。

在通用化過程中，問題是如何選擇安裝在放大器內置型傳感器中的零件。放大器內置型傳感器要求電子元件安裝在有限的狹小空間內。理想條件是不僅配備運算放大器等模擬元件，還配備數碼元件，可將數字化信號發送給指示器。通過發送數字化信號，您不必再受到放大器分離型傳感器常見干擾噪聲問題的困擾。但是，現實中由于空間限制，很多情況下只安裝最小限度的模擬元件，如運算放大器。

RX23E-A可解決此類安裝空間問題，并有助于實現通用化。RX23E-A將高精度24位ΔΣADC和MCU單片化到小型封裝中。因此，它可以作為放大器內置型傳感器的信號調理器使用，也可以作為指示器的信號調理器和MCU使用。如此一來，如下圖所示，通過使用RX23E-A，實現了指示器和放大器內置型傳感器的通用化。

以上介紹了3個示例。

通用化的困難之處在于商品化和差異化之間的平衡。通用化最終也會影響商品化，有可能無法靈活應對市場需求。因此，在通用化過程中，我們希望選擇規格充足的元件，但過度規格化的元件可能會增加成本。在所有方面都達到平衡是非常困難的。RX23E-A提供了以下多種產品陣容，以靈活地滿足各類需求：

• ΔΣADC的裝載數：1 unit版，2 unit版

• 工作溫度范圍：-40℃到85℃，-40℃到105℃

• Package：48針QFP，40針QFN

• ROM/RAM：256KB/32KB、128KB/16KB

希望這些RX23E-A規格不僅能實現通用化，還能實現差異化。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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