跟着工业出产的开展,温度丈量与操控十分重要,温度参数的精确丈量对输出质量、出产功率和安全可靠的运转至关重要。作为一家高功能模仿大厂,ADI公司具有完善的测温/控温计划,从无源的电阻式温度检测器RTD、热电偶Thermocouple (TC),到直接电流/电压模仿量输出、SPI/IIC 数字接口输出的半导体温度传感器。
与ADI协作三十多年的代理商—— Excelpoint 世健公司技能支撑工程师 Vincent Chen 向咱们介绍了 ADI 公司广受欢迎的适用于工业触摸式 RTD 测温的模仿前端 AFE AD7124-4/8。
图1:AD7124-4/8内部框图
AD7124针对RTD测温而优化的丰厚特性有以下几点:
1)6种可编程匹配鼓励电流,从50 µA、100 µA、250 µA、500 µA、750 µA到1 mA
2)xMux可将两路恒流源,切至所需通道,灵敏构成2/3/4线制PT100测温
3)50 Hz/60 Hz 一起按捺(25 SPS,40mS单周期树立,62dB rejection)
4)模仿输入缓冲器 AIN buffer,再加上8种PGA可编程增益,1-128 V/V,无需外部额定的调度电路
5)比例式 Ratiometric 丈量,消除鼓励电流源的精度和漂移等差错源。
ADI官网能够检索到测验验证过的实验室电路 Circuit Note: 《CN-0381, 选用低功耗、精细、24位Σ-Δ型ADC的全集成式4线 RTD 丈量体系》;以及《CN0383, 选用低功耗、精细、24位Σ-Δ型ADC的全集成式3线RTD丈量体系》。
选用两点校准和线性化,在−50℃至+200℃的温度范围内,3线体系的全体精度优于±1℃。 在全功率形式、挑选sinc4滤波器、输出数据速率为50 SPS的条件下,体系的典型无噪声码分辨率为17.9位;在低功耗形式、挑选后置滤波器、输出数据速率为25 SPS的条件下,体系的典型无噪声码分辨率为16.8位。
图2:温度精度丈量(Sinc4滤波器、全功率形式、50 SPS,仅履行25℃一次性校准)
ADI出书的技能周刊《模仿对话Analog Dialogue》,解析了ADC前端R-C无源器材对丈量精度的影响,详见ADI官网的《RTD比率式温度丈量的模仿前端规划考虑》。
图3:运用AD7124进行RTD丈量的模仿输入装备
一片AD7124-8最多可支撑8路3线制RTD。若对 EMC 抗扰要求很高,主张改用右侧的接法,一阶无源滤波的R/C值,能够取大。此刻一片AD7124-8,仅支撑4路3线制 RTD。
图4:三线制的两种接法,侧重于通道密度或许EMC功能
AD7124 灵敏的硬件装备,需合作相同灵敏的软件装备,来终究完成。合计有8种独立设置(Channel Register 不同于物理通道,乃至能够8/16路物理通道,选用同一套Config),每种设置包含以下四个寄存器:
• 装备寄存器 Config_N
• 滤波器寄存器 FILTER_N
• 失调寄存器 OFFSET_N
• 增益寄存器GAIN_N
图5:差分和单端混合装备(运用多种共用设置)
ADI官网供给non-os的驱动代码,一段典型的驱动初始化代码,如下:
以下为主张ADC装备流程:
据了解,在世健公司的技能支撑下,多家业界闻名的本乡工控大厂选用AD7124-8规划的多通道RTD/TC测温板卡,已量产上市。