传感应用通常受益于高分辨率测量。幸运的是，这些应用程序中的许多都有相当低的采样率要求。
与之相反的是通信系统(如a软件定义无线电)或高质量的音频处理器，传感器通常以更“人性化”的时间尺度运行。
我们通常不需要每秒数千次的温度、空气质量或光照强度测量，有时每秒几个样本就足够了。
Delta-Sigma ADC的
低吞吐量要求使我们能够利用称为delta-sigma (δ σ)的ADC体系结构。
δ - σ ADC的基本工作原理与我们在逐次逼近寄存器中观察到的完全不同(SAR) ADC或者流水线ADC。
在这两种架构下，转换器根据所需的更新速率采样模拟输入信号，并产生其长度反映设备的指定分辨率的输出字。因此，一个12位、1 MHz的SAR ADC将每秒采样100万次输入信号，并为每个样本生成12位数字值。
另一方面，delta-sigma ADC使用高频1位A/D转换来生成低频、高分辨率的输出值。
这个框图传达了delta-sigma ADC的总体架构。
那些说工程语言的人，碰巧用罗马和希腊字母写，知道delta代表一个差异(例如，δ t是温度的差异或变化)，我们用sigma表示正在进行的求和。
因此，delta-sigma ADC既包括差值，也包括求和(或积分)，如下图所示。
德尔塔-西格玛ADC的图表，包括差和和(或积分)。
δ - σ调制的结果是一个数字信号，捕获模拟振幅变化的变化在逻辑低和逻辑高之间的过渡速率。
如果您提供一个正弦输入delta-sigma调制器,它会产生转换次数少的比特流在正弦信号低利率的变化(例如,在最小和最大振幅波形的一部分),这更频繁地转换变化的正弦信号具有较高的利率(即零交点附近部分的波形)。
δ - σ调制后，ADC对位流进行数字滤波和抽取。低分辨率但高度过采样的数字信号因此被转换成以与系统要求一致的采样率交付的高分辨率值。
有关这个主题的更多信息，请看AAC的文章delta-sigma模拟数字转换。
水下压力和温度感应
最近发布的TE ConnectivityMS5839,利用微机电系统该技术结合了信号处理和通信IC，提供了24位分辨率的温度和压力测量。
它只有四个引脚- vdd, GND，和需要的两个引脚我2C接口，不需要任何外部组件，除了100nf解耦电容典型的I2C引体向上电阻。
MS5839的典型应用电路与单片机一起用于移动高度计的应用。图片由TE的连接
由于它的压力测量能力，MS5839可作为高度计使用。该数据表显示的分辨率为13厘米，尽管该规范没有明确解释，所以我不确定如何准确地解释它。
TE强调设备的适用性对于水下应用程序,例如作为传感器组件在手表游泳,潜水电脑,根据数据表或水下车辆,它是“优化”环境中氯和盐水存在(我假设它在non-chlorinated作品一样,无盐水)。
电源电压范围
MS5839接受1.5 V到3.6 V的供电电压。这种广泛的范围在电池供电的应用中特别有利，因为它有助于设计者避免电源电路，否则将需要补偿电池电压的逐渐降低。
然而，如果您考虑将此部分合并到一个高精度系统中，请记住，电源电压影响压力测量和温度测量的准确性。
对于压力传感器，在较低的电源电压下精度会下降:
压力误差与MS5839电源电压的关系。图片由TE的连接
在温度传感器的情况下，精度在较低和较高的电源电压下都会下降，但误差的极性改变:
温度误差与MS5839电源电压的关系。图片由TE的连接
特色图片(修改)使用礼貌TE的连接
你曾经为水下应用设计过电子设备吗?如果你有任何想要分享的设计技巧或有趣的经验，请随意留下评论。
