産業用圧力制御システム

圧力制御システムは、圧力校正器、電空レギュレータ、流量制御システムなどさまざまな産業用途に不可欠です。 これらのシステムは、電磁弁、圧力センサ、コントローラが連携して設定された圧力に基づいて電磁弁を正確に開閉することで圧力を管理するシステムです。 従来、これらのシステムでは、外部アナログフロントエンド(AFE)や複雑なコントローラなど、複数のコンポーネントが必要であり、設計のコストと基板面積が増加します。 現代のトレンドは、パフォーマンスを維持しながら複雑さを軽減する、より統合され、コンパクトでコスト効率の高いシステムへと移行しています。

この設計では、高精度AFEを統合したMCUを利用することでこれらの課題に対処し、外部AFEを不要にすることで、設計を簡素化し、部品コストを削減します。 また、外付け部品で発生する可能性のある信号ノイズのリスクを最小限に抑えることで、システムの信頼性も向上します。 また、AFE入力の切替用マルチプレクサにより、出力圧力と供給圧力の同時測定が可能となり、高速・高精度で外乱に強い圧力制御が可能です。

このシステムのメリット：

• MCUと高精度AFEを1つのチップに統合することで、外部の専用AFEが不要になり、部品コストが削減され、貴重な基板スペースが節約されます。
• AFE入力を切り替え、出力と供給圧力を測定するマルチプレクサを実装することで、高速で外乱に強い圧力制御が可能になります。
• RXv2コアの浮動小数点ユニット(FPU)を利用することで、フィルタ計算やPID(比例-積分-微分)制御計算を高速化し、高精度で高速な応答を実現します。