Medico: Digitale temperatursensorer i wearables Design af højpræcisions digitale temperatursensor-systemer til wearables inden for sundhedspleje, fitness og andre applikationer er en kompleks proces med hensyn til design, test og certificering. For at forenkle processen, sænke omkostningerne og reducere time-to-market kan designerne benytte nye højt integrerede sensorer, der tilbyder høj nøjagtighed og opererer med lavt effektforbrug. Krav til temperaturovervågning med høj nøjagtighed Af Rolf Horn, applikationsingeniør, Digi-Key Electronics, European Technical Support Group Nøjagtige digitale temperaturmålinger er vigtige i en lang række applikationer herunder wearables, medicinske overvågningsenheder, sundheds- og fitness-trackere, industrielle computersystemer samt i forbindelse med miljø- og kølekæde overvågning. Selv om digitale temperatursensorer anvendes i vid udstrækning, kræver implementering af meget nøjagtige digitale temperaturmålinger ofte kalibrering eller linearisering af de anvendte temperatursensorer. Der kan også være problemstillinger omkring (for) højt strømforbrug, der kan udgøre en barriere i kompakte applikationer, som netop stiller krav om ultralavt strømforbrug og typisk opererer med flere dataopsamlings-modes. Designudfordringerne kan således hurtigt vokse sig store og give anledning til forøgede omkostninger og måske også udskydelser af planlagte nye produktintroduktioner. For at komplicere sagen yderligere vil der i nogle applikationer indgå flere temperatursensorer, der deler den samme kommunikationsbus. Desuden skal nogle produktions-testopsætninger kalibreres i henhold til bl.a. U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST), mens verifikationsudstyret skal kalibreres af et ISO/IEC-17025 akkrediteret laboratorium. Pludselig bliver en simpel funktion, en temperaturmåling, både uoverskuelig og dyr at implementere. Rolf Horn, applikationsingeniør, Digi-Key Electronics, European Technical Support Group. I det følgende beskrives kort kravene til temperaturmålinger med høj nøjagtighed i mobile og batteridrevne applikationer, der bruges i medico- og health-sammenhænge. Derefter introduceres en digital temperatursensor IC med lavt strømforbrug og høj nøjagtighed fra ams OSRAM, som ikke kræver kalibrering eller linearisering. Der afsluttes med integrationsanbefalinger og en omtale af et evalueringsboard og et Bluetooth-aktiveret demokit med en tilhørende app, der gør det muligt at ændre sensorindstillingerne og observere virkningen på effektforbruget. NYHEDSMAGASINET ELEKTRONIK & DATA - Nr. 10 - 2022 ED1022_3-24.indd 15 Nøjagtighed er naturligvis en absolut hjørnesten, når det gælder applikationer til sundhedsovervågning. Som en konsekvens af fremstillingsprocessen vil der altid være ydelsesmæssige variationer mellem de enkelte sensorkomponenter, hvilket skal adresseres. Intern kalibrering er dyrt, og da der vil være omkostninger ved at opnå den tilstræbte nøjagtighed med brug af ikkekalibrerede sensorer, bør designerne overveje sensorer, der er fuldt kalibrerede og lineariserede. Det er dog vigtigt at sikre, at sensorproducenten anvender kalibreringsinstrumenter, der kan spores til NIST-standarderne. Ved at anvende instrumenter med sporbar kalibrering sikres en ubrudt kæde tilbage til de grundlæggende NIST-standarder, og usikkerhederne i hvert led i kæden identificeres og dokumenteres, så de kan behandles i udstyrsproducentens kvalitetssikringssystem. Den primære standard for prøvnings- og kalibreringslaboratorier er ISO/IEC 17025, der beskriver de generelle krav til prøvnings- og kalibreringslaboratoriers kompetencer. ISO/IEC 17025 er baseret på tekniske principper, der specifikt fokuserer på kalibrerings- og prøvningslaboratorier, og den anvendes i forbindelse med disses akkreditering og danner grundlaget for udvikling for løbende forbedringsbestræbelser. ...FORTSÆTTES NÆSTE SIDE 15 09/11/2022 14.45 Nr. 10 22. november 2022 Kit med radarog CO2-sensor Med sigte på brug i forbindelse med udvikling og prototyping har Infineon præsenteret en unik sensorplatform til henholdsvis CO2-målinger og radarbaseret detektering, som begge vinder indpas i stadig flere IoT-sammenhænge. Læs side 4 GNSS positi Radar i stuen... Sensorkit til udvikling og prototyping Læs side 4 Power Technic: Strømforsyninger med fokus på teknisk support Læs side 8 Autonome produkter: Placeringsnøjagtighed i sub-10cm området Læs side 11 Medico: Digitale temperatursensorer i wearables Læs side 15 5G kommunikation: S ED1022_3-24.indd 221031_TRUST_ELEKDA_DK.indd 221031 TRUST ELEKDA 3 DK i dd 1 10/28/22 09/11/2022 12 12:25 25 14.45 PM Connected Sensor Kit Infineons XENSIV connected sensor kit (CSK) består overordnet et controller/connect board (Feather board, nederst) samt to wingboards til henholdsvis radar- og CO2-målinger. De to wingboards, der i øvrigt også begge inkluderer en tryksensor, kan stakkes på Feather boardet og de - Grundlæggende kan vi med CSK nu tilbyde en fleksibel hardware/software-løsning, hvor den samme basale platform kan adressere mange forskellige markedssegmenter og applikationsområder, hvilket er en stor fordel, påpeger Ivan Karan, der er Application Marketing IoT & Sensor Solutions. logi. De to C FORTSAT FRA SIDE 5: gerinterface med en cloud-arkitektur backend til AWS. Det er i øvrigt let at skalere brugerinterfacet til brug i fieldinstallationer. Alle komponenter i CSKet leveres med kodeeksempler og biblioteker fra ModusToolbox, som er Infineons software-økosystem, der understøtter kundern ED1022_3-24.indd 7 09/11/2022 14.45 Power Technic: Strømforsyninger med fokus på teknisk support Power Technic i Frederikssund har som MEAN WELL hovedleverandør etableret sig som en førende distributør af strømforsyninger og LED-driver løsninger etc. Positionen er baseret på et koncept med et stort lager samt omfattende support i for omfattende in-house support- og testfaciliteter, der kan understøtte kunderne i forbindelse med specifikation og valg af strømforsyninger. Power Technic er autoriseret distributør for taiwanske MEAN WELL, der er verdens største strømforsyningsproducent og aktiv inden for et særdeles bredt spektrum a FORTSAT FRA SIDE 9: custom-løsning, med mindre der er tale om et produkt med helt specielle krav og/eller et dediceret højvolumen produkt. Strømforsyninger herunder ikke mindst switched mode forsyninger, der jo dominerer markedet er designmæssigt komplekse produkter. De er i øvrigt underlagt stre Autonome produkter: Placeringsnøjagtighed i sub-10cm området Høj placerings-/positionerings-nøjagtighed er helt afgørende i mange autonome systemer, hvilket stiller krav om GNSS-løsninger, der er understøttet af forskellige GNSS augmentation services. u-bloxs PointPerfect løsning har vist sig som e FORTSAT FRA SIDE 11: res begrænsninger: Helt overordnet forøges kompleksiteten, og det samme er tilfældet med koststrukturen. Produktudviklingstiden bliver typisk længere, og i nogle applikationer vil det simpelthen ikke være realistisk at udbygge med en augmentation data tjeneste. Der er tre overo en flåde bestående af 100 enheder eller 1 mio. enheder. Kommunikationen foregår gennem en outbound broadcast-stream, til hvilken de enkelte enheder abonnerer på, og der kræves således ikke en tovejs kommunikation med hvert opkoblet endepunkt. Det resulterer i et maksimalt båndbredde-krav på 2,4 kbit FORTSAT FRA SIDE 13: måde valideret pålideligheden af L-band som overleveringskanal for potentielt missionskritiske data. Test under udfordrende konditioner I forbindelse med testen har testteamet kørt i områder, hvor satellit signalmodtagelsen kan være udfordrende. Det gælder bl.a. nord for polar Medico: Digitale temperatursensorer i wearables Design af højpræcisions digitale temperatursensor-systemer til wearables inden for sundhedspleje, fitness og andre applikationer er en kompleks proces med hensyn til design, test og certificering. For at forenkle processen, sænke omkostningerne og red FORTSAT FRA SIDE 15: Digital temperatursensor med NIST-sporbar produktionstest I bestræbelserne på at honorere de mange design- og certificeringskrav kan designere med fordel benytte den digitale AS6211 temperatursensor fra ams OSRAM, der opererer med en nøjagtighed på op til 0,09 C og ikke kræver Figur 4. Cutouts i toppen og bunden af printet kan minimere printet masse omkring sensoren og forbedre dennes responstid. (Illustration: ams OSRAM) Figur 5. For præcis måling af omgivelsestemperatur skal der være en høj termisk modstand mellem den sensor, der måler hudtemperaturen, og den sensor, s Nyt lab til batteritest FORTSAT FRA SIDE 17: Design af pakningen, så man isolerer termiske sensorer på printet fra de omkringliggende komponenter og det ydre miljø. Måling af omgivelsestemperatur Der skal tages yderligere hensyn, når der anvendes flere temperatursensorer, f.eks. i designs, der b 5G kommunikation: Synkronisering er den afgørende hjørnesten Praktisk implementering af komplekse 5G kommunikationsnetværk handler i høj grad om at have styr på synkroniseringen af frekvens-, fase- og tidsparametrene. Af Andrew Cole, applikationsingeniør, Anritsu Udviklingen af 5G-kommunikation rep FORTSAT FRA SIDE 19: PTP med tids- og fasesynkronisering forskellig tid, og i det korresponderende frequency & phase diagram til højre, er der en faseforsinkelse fra A til B. Mens tiden skrider korrekt frem, er den annoncerede tid ikke korrekt, og hvert sekundslag er ikke tilpasset med hinanden. I slaven, der inkluderer Time of Day, som er defineret af Grand Master. Efterfølgende sender Grand Master en Follow Up besked med en hardware tidsstempling, der giver en præcis tid for transmissionen af den forrige Sync Message besked. Slaven vil anvende denne besked til at synkronisere dens nuværende Figur 8. Test Case Master/Slave applikationer. FORTSAT FRA SIDE 21: beregner forskellen i tid mellem PTP-meddelelsen, der sendes og modtages ud fra nøjagtige tidsstempler, der er inkluderet i PTP-pakkerne. Dette kan observeres som One-WayDelay (OWD). OWD i realtid beregnes for hver Sync, Follow Up E L E K T R O N I K - K O N TA K T E N Software Hardware Mekanik Projektledelse $ZCFS4FDVSJUZ XXXQSFWBTEL We bring fresh perspectives to engineering challenges Hør mere på 7020 3470 (OHNWURQLNNRPSRQHQWHU WLOVWRUHRJVPnSURGXNWLRQHU Product Development Electronics Embedded Software Wireless Communi BLIV EN DEL AF EOT - når vi igen samler elektronikbranchen i Herning 9.-11. maj 2023 EOT er meget mere end en messe oplev bl.a. Internationalt konferenceprogram Workshops Netværksaktiviteter Startups Pitching Contest Og meget mere... Læs mere på EOT.dk og kontakt os for at høre mere om dine muligh