这篇文章供给了对典范式集成份额型三线RTD丈量体系的剖析，以便了解差错的来历，包含励磁电流失配发生的影响。
集成式RTD丈量电路
典型的集成式RTD丈量解决方案包含励磁电流、增益级、模数转换器(ADC)和其它有用的功用，如开路传感器检测功用。与分立式体系比较，这些解决方案不只能够大大简化规划，一起还能完成高准确度。
具有24位Δ-Σ型ADC是整合了好几种功用，以便利温度丈量运用的规划，ADC现代集成式解决方案的一个比如是ADS1220。在这种集成式解决方案中，用来操控励磁电流的是电流输出数模转换器(DAC)，也被称为集成式DAC(IDAC)。为使IDAC到电阻式温度检测器RTD电路的布线更简单，该解决方案还包含一个多路复用器。终究，用可编程增益放大器(PGA)来进步RTD体系的电压分辨率。图1展现了运用集成式ADC解决方案的简化电路原理图。
图1：集成式份额型三线RTD丈量电路
RTD丈量体系中差错的来历
不论解决方案是集成式的仍是分立内置式的，三线份额型RTD丈量电路中的差错源都相同。来自励磁电流巨细的差错能够在份额丈量中被消除。可是，由两种励磁电流的初始失配和温度漂移引起的差错却能发生增益差错。来自输入增益级、ADC和RREF公役的差错也可在终究丈量成果中引起差错。这些差错会在终究丈量成果里以偏移、增益或线性差错的方式呈现。
表1列出了能影响RTD丈量的ADC差错源。
表1：
因为到ADC的输入是电压，所以积分非线性(INL)差错、增益差错和IDAC失配差错有必要被转换为输入相关电压。表2和表3诠释了一个典范式体系。该体系用来核算作为输入相关电压的差错。挑选电路的值超出了这些规则的规模，这些在TI的参阅规划TIPD120中得到了具体的阐明。
表2：典范式Pt100技能规范
表3：TIPD120的份额型电路装备
运用表3中的典范式电路装备，现在可以为差错源与输入相关，并可将差错源与RTD电压最大值(0.39048V)比较较。
PGA会发生输入相关偏移电压差错 —— 该差错可直接用于总差错核算。
明确规则增益差错要用满量程规模的百分率(也称为%FSR)表明。可通过方程式(2)增益差错乘以RTD输入电压最大值来核算出输入相关电压差错。
明确规则INL要用ADC满量程规模的百万分率(ppm)表明。INL不是增益差错。因而，有必要让它乘以ADC的满量程输入电压，而不是RTD电压最大值。用方程式(3)可核算出该装备中的满量程输入，用方程式(4)则可核算出输入相关INL差错。
明确规则IDAC失配要用%FSR表明。因而，可核算增益差错及发生的输入相关电压差错。这在下面的方程式(5)和方程式(6)中进行了展现。
来自RREF公役的差错
终究一个重要的差错源是RREF的公役，它会在ADC传递函数中发生增益差错。凭仗用来核算IDAC失配增益差错的相同办法也可核算出RREF引起的增益差错。方程式(7)展现了终究成果。
假定RREF公役被明确规则为0.05%，那么按方程式(8)所示可核算出增益差错。用方程式(9)则可核算出输入相关差错。
在室温(TA = 25°C)下的总差错
表4列出了这个份额型三线RTD体系在环境温度(TA)为25°C时一切差错的汇总。运用输入相关差错电压的平方和根值(RSS)可核算出最大或然差错。IDAC失配在总或然差错中所占份额大约为95%。
用方程式(10)可核算出总差错。
表4：一切差错的汇总
方程式(11)和方程式(12)展现了怎么把表4中的总电压差错转换为以欧姆为单位的差错，并终究转换为以摄氏度为单位的差错。凭借Pt100 RTD的灵敏度α，按IEC-60751规范所规则的，能把以欧姆为单位的差错转换为以摄氏度为单位的温度差错。
漂移差错(TA = -40°C至85°C)
规范室温校准技能可用来从体系中消除增益和偏移差错，只留下线性差错。但除非进行了过温校准，不然温度漂移技能规范仍会形成差错。
表5展现了ADC的温度漂移技能规范。在工作温度规模内，IDAC电流的温度漂移是最大的差错源。可通过技能消除IDAC失配漂移。可是，偏移和增益差错漂移仍会存在，除非进行了过温校准。
表5：-40°C至85°C温度规模内一切温度漂移差错的汇总
总漂移差错主要是因IDAC失配漂移引起的;在-40°C至85°C的体系工作温度规模内，总漂移差错还会别的发生±0.306℃的温度差错。
总结
在这部分，咱们根据ADC的技能规范和外部组件剖析了典范式份额型三线RTD丈量体系的差错。尽管份额型体系可从IDAC源的绝对值中消除差错，但IDAC之间的任何失配和失配漂移均能发生差错。在许多情况下，IDAC失配都是最大的差错源。此外，IDAC失配漂移仍是过温差错的最大促进要素。
之后咱们将评论各种选项，以削减或消除由IDAC失配和失配漂移引起的差错，只留下来自ADC的增益差错、偏移电压和INL差错。
