关于各式各样的产品，制作进程需求高度准确和牢靠的温度丈量技能。一般经过与传感器直触摸摸来丈量温度，例如经过将传感器浸入到液体中或经过与机器的外表触摸来丈量温度。除热敏电阻和热电偶之外，因为其快速呼应时刻和高达几百µV/°C的超卓灵敏度，电阻温度检测器(RTD)特别适用。它们也可用于–200°C至+800°C超宽范围内的丈量，且具有近线性行为。RTD供给多种版别，例如2线、3线或4线版别，且具有高度运用灵活性。
为了发生丈量电压，RTD需求鼓励电流。依据RTD类型，电压电平从几十到几百mV不等。丈量体系的精度不只取决于温度传感器，还取决于挑选适宜的丈量仪器、体系装备以及丈量电路类型。依据导线数量，RTD传感器可用于2线、3线或4线丈量电路。这些不同丈量电路的比照如图1所示。
在2线丈量电路中，为RTD供给鼓励电流(I)的两根导线也用于丈量传感器电压。因为传感器电阻很低，即使是较低的导线电阻，RL也会发生相对较高的丈量不准确性。在3线或4线丈量体系中，因为传感器鼓励经过独自的导线发生，而且传感器的丈量导线直接放置在一般具有高阻抗的丈量器材输入端上，可最大极限下降此差错。
惋惜的是，因为RTD上的压降较低，信号十分简略遭到噪声的影响。因而，应尽或许防止运用较长的丈量导线。可经过将电压扩大尽或许接近信号源或RTD来下降噪声。此外，具有杰出信噪比(SNR)的灵敏型模数转化器(ADC)适用于进一步的数据处理。ADI公司的∑-Δ ADC，如AD7124系列，供给一款完结集成的
24位、低噪声模仿前端(AFE)，十分合适高精度丈量运用。输入能够挑选性地装备为差分输入或单端/伪差分输入。AD7124系列还集成了数字滤波器和可编程扩大器级，使其十分合适低压运用。图2所示电路为运用AD7124的4线丈量装备示例。
图1. 2线、3线和4线丈量比照
图2.运用AD7124进行4线RTD温度丈量装备
AD7124上的模仿引脚AIN2和AIN3装备为差分输入且用于丈量RTD电压。RTD鼓励电流从模仿电源电压AVDD罗致，并经过AIN0供给。鼓励电流一起流过基准电阻RREF1，作为精细电阻作业，然后会导致经过基准引脚REFIN1(+)和REFIN1(–)检测到的压降。所形成的压降与RTD上的压降成正比。此比率式装备保证鼓励电流的改变对体系整体精度没有影响。因为ADC的有源内部模仿缓冲器，RREF2会发生正常运转所需的失调电压。在模数转化之前，需求缓冲器对读数进行滤波，然后供给抗混叠特性并下降噪声。或许，也能够将一切模仿输入和基准输入与分立RC滤波器相连。在运用AD7124开端简略丈量之前，校准丈量体系（零电平缓满量程校准）可最大极限下降增益和偏置差错。
定论
经过AD7124系列等AFE，能够相对轻松地完成RTD温度丈量体系。它们供给十分好的高精度、低功耗和低噪声组合，适用于高精度丈量运用和节能型便携式设备。此外，这些ADC的集成度和灵活性简化了规划架构，有助于缩短运用不同类型传感器的丈量运用（例如，温度、电流、电压等）的规划周期。
作者简介
Thomas Brand于2015年参加德国慕尼黑的ADI公司，其时他还在攻读硕士。结业后，他参加了ADI公司的培训生项目。2017年，他成为一名现场运用工程师。Thomas为中欧的大型工业客户供给支撑，并专心于工业以太网范畴。他结业于德国莫斯巴赫的联合教育大学电气工程专业，之后在德国康斯坦茨运用科学大学取得世界出售硕士学位。
