Freescale Semiconductor kommer snart att börja leverera sin styrkretsserie Kinetis M i volymkvantiteter. Kinetis M-serien – baserad på en 32-bitars ARM Cortex-M0+-kärna – är konstruerad för tillämpningar inom nästa generation smarta elmätare.

Kinetis M-serien har en avancerad analog front-end (AFE), kan detektera manipulation i hårdvara och drar dessutom låg effekt, vilket möjliggör konstruktionen av en- två- och trefasmätarlösningar som har hög noggrannhet och är säkrade. Freescale tillhandahåller dessutom verifierade referenskonstruktioner i hårdvara för en-, två- och trefas med firmware för komplex mätteknik som uppfyller 0,1 procents mätnoggrannhet och samtliga ESD-krav.
Traditionella konstruktioner för smarta elmätare använder vanligen två olika chip för att kunna separera mjukvara för debitering från tillämpningskod, vilket är något som globala standarder som WELMEC och OIML kräver. Enkapseldatorerna i Kinetis M-serien klarar sig däremot med ett chip med hjälp av minnesskyddsenhet på chipet, periferibrygga, DMA och säkrad GPIO. Det finns aktiva och passiva ben som skydd mot manipulering utifrån, med automatisk genomgående tidsstämpling, även för den oberoende realtidsklockan (iRTC). Dessutom finns en slumptalsgenerator som gör det möjligt att implementera krypteringsalgoritmer snabbare och enklare än via mjukvarualgoritmer.
Med sin analoga front-end (AFE) kan dessutom M-serien hantera många andra tillämpningar för industriella precisionsmätningar vid sidan av elmätning. AFE:n består av:
* Upp till fyra icke-multiplexerade 24-bitars Sigma-Delta AD-omvandlare (ADC) för samtidig mätning av spänning och ström
* Två lågbrusiga programmerbara förstärkare med ett dynamiskt omfång på 2000 till 1.
* Upp till tolv 16-bits SAR AD-omvandlaringångar för exakt mätning av fasspänning i trefastillämpningar
* En spänningsreferens med hög noggrannhet och låg temperaturdrift
* En fasskiftkompensator som förenklar noggranna effektberäkningar
Processorn kan utföra effektberäkningar med en noggrannhet på 0,1 procent med ett signalbrusförhållande på 94 dB – i linje med de senaste standardregelverken för sådana system. Dessutom möjliggör analoga komparatorer på chipet mycket exakt frekvensdetektering vilket är ett nyckelkrav för mätare som utnyttjar FFT-algoritmer (snabba Fouriertransformationer).

Filed under: Utländsk Teknik