作者 / Tom Domanski ADI公司
单个LTC2983温度丈量器材能支撑多达18个两线式RTD探头(如图1所示)。每个RTD丈量包含一起检测由于电流IS而在RSENSE和RTD探头RTDx两头所发生的两个电压。对每个电压进行差分检测,并且鉴于LTC2983具有高共模抑制比,因而仓库中RTD的数量并不会对单个丈量发生晦气影响。
图1 LTC2983可支撑18个RTD传感器
RTD探头的挑选取决于体系准确度和灵敏度要求。例如,假定运用的是两线式探头,则能够证明在存在配线寄生电阻的情况下PT-1000愈加巩固。
一旦选定了RTD,则应挑选适宜的IS和RSENSE以使电阻器仓库顶端的电压(CH1输入端上的V)在体系的整个工作温度范围内不超越LTC2983的输入共模限值。该要求表达为:
考虑图1所示的体系并假定下面约束条件:5V电源轨、一切的RTD探头均为PT-100和最大预期温度丈量在150°C。表1列出了用于每个PT-100探头的通道分配字。请覆按LTC2983产品手册中的“ChannelAssignmentMemoryMap”(通道分配存储器装备)。请注意,在该例中CH3检测RTD1探头,CH4检测RTD2…等。
1 RTD仓库安稳时刻
一旦鼓励电流源启用,则R和C链路需求一段有限的时刻以完成安稳。这便是安稳时刻tS。tS取决于每个输入节点上单个电阻器(RSENSE和RTD)和电容器的数量和数值。tS的上限可通过总RC的集总来估测,可是这样做会得出过于失望的成果。另一种取得tS的办法是简略地仿真一个电路,如图2所示。
图2 RTD仓库的推迟线模型
仿真的成果示于图3。这儿,一切的%&&&&&%器均选为100 nF,而RSENSE为1 k。每根线代表安稳至仓库中最终一个RTD两头电压之终值的0.1%以内所需的安稳时刻tS。关于每幅曲线图,一切的RTD均为同一类型。
图3 RTD仓库的仿真安稳时刻
依照默许设置,LTC2983在鼓励电流源的启用和ADC转化的起始点之间刺进一个推迟时刻tDELAY=1 ms。可是,当RTD仓库中的PT-100探头数量多于2个时,这个推迟时刻就不够了(见图3)。
tDELAY可通过设定MUX装备寄存器0x0FF中的值来添加。依照默许设置,该寄存器是清零的。寄存器值每添加一个LSB代表默许tDELAY添加100 μs。请参阅LTC2983产品手册中的“SupplementInformation”(弥补信息)部分以了解有关MUX推迟的更多细节。例如,把0x10写入0x0FF寄存器发生的成果是:
需注意的是,该可编程推迟的最大值为26.5 ms,这关于最多6个PT-1000器材的安稳来说是足够了(假定C=100 nF)。见图3和图4。
图4 RTD仓库的总转化时刻
tDELAY在每个单个ADC周期之前刺进。每个RTD丈量包含两个ADC周期。所以,RTD仓库的总转化时刻大约为:
式中的tDELAY可由用户设置,tCONV在产品手册的“CompleteSystemElectricalCharacteristics”(完好的体系电特性)表中给出,其一般为164 ms(包含默许的MUX推迟),N是即将丈量的RTD数量。tTOTAL归纳于图4。
2定论
LTC2983能够衔接至最多18个两线式RTD探头,可是必定要把由RC体系引起的安稳推迟考虑在内。这个问题可能会由于所用RTD探头的数量和类型而加重。推迟问题能够运用本文提出的模型和仿真进行调查。