rtd温度测量系统对adc的要求

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1、技术文章RTD温度测量系统对ADC的MaryMcCarthyMaryMcCarthyandAineMcCarthy和AineMcCarthy要求和4线形式最为常用。RTD是无源传感器，需要一个激励电流来

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3、电子邮件产生输出电压。RTD的输出电平从数十毫伏到数百毫伏不等，取决于所选的RTD。有多种类型的温度传感器可以用于温度测量系统。具体使用何种温度传感器，取决于所测量的温度范围和所需的精度。温度3线RTD接口和构建模块测量系统的精度取决于传感器以及传感器所接口的模数转换器图1显示了一个3线RTD系统。AD7124-4/AD71

4、24-8包括该系统所需(ADC)的性能。许多情况下，来自传感器的信号幅度非常小，因的全部构建模块。为了全面优化该系统，需要2个完美匹配的而需要高分辨率ADC。Σ-Δ型ADC属于高分辨率器件，适合这些电流源。这两个电流源用于抵消RTD的RL1和RL2产生的引线电系统。其片内还嵌入了温度测量系统所需的其它电路，如激励阻误差。一个激励电流流过精密基准电阻RREF和RTD。另一个电电流和基准电压缓冲器等。本文介绍常用的3线和4线电阻温度流流过引线电阻RL2，所产生的电压与RL1上的压降相抵消。精检测器(RTD)，以及传感器与ADC接口所需的电路，并说明对A

5、DC密基准电阻上产生的电压用作ADC的基准电压REFIN1(±)。由于仅的性能要求。利用一个激励电流来产生基准电压和RTD上的电压，因此，该RTD电流源的精度、失配和失配漂移对ADC整体传递函数的影响极小。AD7124-4/AD7124-8允许用户选择激励电流值，从而调整系RTD适合测量–200°C至+800°C的温度，在该温度范围内，这些器统以使用ADC的大部分输入范围，提高性能。件的响应接近线性。RTD使用的典型元素有镍、铜和铂，100Ω和1000Ω铂制RTD最为常见。RTD有2线、3线或4线形式，其中3线AVDDBandGapReferenc

6、eREFIN1(+)REFIN1(–)AVDDREFIN2(+)AVSSREFIN2(–)AVDDVBIASReferenceAIN0/IOUT0DetectAVDDREFIN1(+)REFIN1(–)DOUT/RDYRSerialREFΣ-ΔDigitalInterfaceDINX-MuxPGAADCFilterandControlSCLKRL1LogicAIN2CSAIN3RTDRL2ChannelAIN1/IOUT1TempAVSSSensorSequencerIOVDDRL3VDDDiagnosticsInternalClockCLKIOU

7、T0PSWExcitationSYNCCurrentsIOUT1AD7124-4/AD7124-8REGCAPAREGCAPDAVSSDGND图1.3线RTD温度测量系统请访问：analog.com/cn2RTD温度测量系统对ADC的要求2.执行系统斩波，这些电流交换到RTD的不同端，将两个结果AD7124-4/AD7124-8Temperature的平均值用于温度的整体计算。–40ºC2Pt100+25ºC+105ºC4线RTD接口和构建模块14线RTD测量只需要一个激励电流源。图3显示了一个4线RTD系0统。像3线RTD系统一样，所用的基准输入

8、为REFIN1(±)，基准Error(°C)电压缓冲器使能，以支持不受限制的抗混叠或EMC滤波。流经–1RTD的电流也会流过精密基准电阻R，其用于产生ADC的基准REF电压。这种配置导致基准电压与RTD上产生的电压之间呈比例–2关系。比率式配置确保激励电流值的波动不会影响系统总体精度。图4显示了一个4线B级RTD在执行内部零电平和满量程校准–3–50–250255075100125150175200后的实测RTD温度误差。与3线配置类似，记录到的总误差远小Pt100Temperature(°C)图2.3线RTD温度测量系统于±1°C。RTD的低电平

9、输出电压需要放大，以便利用ADC的大部分输入范AD7124-4/AD7124-8Temperature–40ºC围。AD7124-4/AD7124-8的PGA可以设置1到128的增益，允许用户2+25ºC在激励电流值和增益与性能之间进行取舍。出于抗混叠和EMC+105ºCPt1001目的，传感器与ADC之间需要滤波。基准电压缓冲器支持无限的滤波器R、C元件值，这些元件不会影响测量精度。0系统还需要校准以消除增益和失调误差。图2显示了此3线B级Error(°C)–1RTD在执行内部零电平和满量程校准后的实测温度误差，总误差远小于±1°C。–2将精密基

10、准电压放在RTD高端的配置非常适合采用单个RTD的系–3统。需要多个RTD时，精密基准电阻应放在低端，以便所有RTD–50