电路功用与优势
本电路显现如安在精细热电偶温度监控运用中运用精细模仿微操控器ADuCM360/ADuCM361。ADuCM360/ADuCM361集成双通道24位-型模数转化器（ADC）、双通道可编程电流源、12位数模转化器（DAC）、1.2 V内部基准电压源、ARM Cortex-M3内核、126 kB闪存、8 kB SRAM以及各种数字外设，例如UART、定时器、SPI和I2C接口等。
在本电路中，ADuCM360/ADuCM361衔接到一个热电偶和一个100 铂电阻温度检测器（RTD）。RTD用于履行冷结补偿。
在源代码中，ADC采样速率挑选4 Hz。当ADC输入可编程增益扩大器（PGA）的增益装备为32时，ADuCM360/ADuCM361的无噪声代码分辨率大于18位。
图1. ADuCM360/ADuCM361用作温度监控操控器与热电偶接口（原理示意图，未显现一切衔接）
电路描绘
本运用中用到ADuCM360/ADuCM361的下列特性：
- 在软件中，为热电偶和RTD装备了32倍PGA增益的24位∑-△型ADC。ADC1在热电偶信号采样与RTD电压信号采样之间接连切换。
- 可编程鼓励电流源，用来驱动受控电流流经RTD。双通道电流源可在0A至2mA规模内装备。本例运用200A设置，以便将RTD自热效应引起的差错降至最小。
- ADuCM360/ADuCM361中的ADC内置1.2V基准电压源。它的内部基准电压源精度高，合适丈量热电偶电压。
- ADuCM360/ADuCM361中的ADC内置外部电压基准电压源。它可丈量RTD电阻；选用比率式设置，将一个外部基准电阻（RREF）衔接在外部VREF+和VREF引脚上。
- 偏置电压发生器（VBIAS）。VBIAS用于将热电偶共模电压设置为AVDD/2。
- ARMCortex-M3内核。功用强大的32位ARM内核集成了126kB闪存和8kBSRAM存储器，用来运转用户代码，可装备并操控ADC，经过RTD处理ADC转化，以及操控UART/USB接口的通讯。
- UART用作与PC主机的通讯接口。
- 两个外部开关用来强制该器材进入闪存引导形式。使SD处于低电平，一起切换RESET按钮，ADuCM360/ADuCM361便进入引导形式，而不是正常的用户形式。在引导形式下，经过UART接口能够对内部闪存从头编程。
热电偶和RTD发生的信号均十分小，因而需求运用PGA来扩大这些信号。
本运用运用的热电偶为T（铜-康铜）型，其温度规模为−200°C至+350°C。灵敏度约为40V/°C，这意味着ADC在双极性形式和32倍PGA增益设置下能够掩盖热电偶的整个温度规模。
RTD用于履行冷结补偿。本电路运用铂100ΩRTD，型号为Enercorp PCS 1.1503.1。它选用0805表贴封装。温度改变率为0.385Ω/°C。
留意，基准电阻RREF应为精细5.6kΩ （±0.1%）电阻。
ADuCM360/ADuCM361的USB接口经过FT232R UART转USB收发器完成，它将USB信号直接转化为UART。
除图1所示的去耦外，USB电缆自身还须选用铁氧体磁珠来增强EMI/RFI维护功用。本电路所用铁氧体磁珠为Taiyo Yuden #BK2125HS102-T，它在100 MHz时的阻抗为1000Ω。
本电路有必要构建在具有较大面积接地层的多层印刷电路板（PCB）上。为完成最佳功能，应选用恰当的布局、接地和去耦技能（请参阅教程MT-031——完成数据转化器的接地并解开“AGND”和“DGND”的疑团、教程MT-101——去耦技能、以及ADuCM360TCZ评价板布局）。
评价该电路所用的PCB如图2所示。
图2. 本电路所用的EVAL-ADuCM360TCZ板
代码阐明
用于测验本电路的源代码可从ADuCM360产品页面下载（zip压缩文件）。
UART装备为波特率9600、8数据位、无极性、无流量操控。假如本电路直接与PC相连，则能够运用“超级终端” （HyperTerminal）等通讯端口检查程序来检查该程序发送给UART的成果，如图3所示。
图3.“超级终端”通讯端口检查程序的输出
丈量热电偶和RTD的温度，以取得温度读数。经过查找表，将RTD温度转化为它的等效热电偶电压（可检查ISE公司的ITS-90 T型热电偶表）。这两个电压相加以得出热电偶的绝对温度值。
首要，V1是热电偶两条线之间测得的电压。经过查找表，丈量RTD电压并转化为温度值；然后，该温度值再转化为它的等效热电偶电压（V2）。随后，V1和V2相加得出总热电偶电压值，此数值经转化后作为终究的温度丈量值。
图4. 运用简略线性迫临法时的差错
开始，这一转化是根据一个简略的线性假定：热电偶的温度为40V/°C。从图4能够看出，只要针对0°C左右的小规模温度，如此转化所发生的差错才是能够承受的。核算热电偶温度的更好办法是对正温度运用6阶多项式，对负温度运用7阶多项式。这需求进行数学运算，导致核算时刻和码字巨细添加。恰当的折衷是针对固定数量的电压核算相应的温度，然后将这些温度存储在一个数组中，其间的值运用相邻点的线性插值法核算。从图5能够看出，运用这种办法时差错明显下降。图5表明运用抱负热电偶电压的算法差错。
图5. 运用分段线性迫临法时的差错
图6表明在ADuCM360上选用ADC1丈量全热电偶作业规模内的52个热电偶电压，所发生的差错。全体最大的差错为1°C。
图6. 运用分段线性迫临法时的差错（选用ADuCM360/ADuCM361丈量的52个校准点）
像热电偶相同，RTD温度可运用查找表的办法核算与完成。留意，描绘RTD温度与电阻联系的多项式与描绘热电偶的多项式不同。
欲了解有关线性化和完成RTD最佳功能的详细信息，请参阅运用笔记AN-0970：运用ADuC706x微操控器完成RTD接口和线性化。
常见改变
ADP1720 能够替代ADP120调节器，前者具有相同的作业温度规模（−40°C至+125°C），功耗更低（典型值为35A，后者为70A）且具有更低的最大输入电压。请留意，ADuCM360/ADuCM361能够经过规范串行线接口编程或调试。
关于规范UART至RS-232接口，能够用ADM3202等器材替代FT232R收发器，前者需选用3 V电源供电。关于更宽的温度规模，能够运用其它热电偶，例如J型热电偶。为使冷结补偿差错最小，能够让一个热敏电阻与实践的冷结触摸，而不是把它放在PCB上。
针对冷结温度丈量，能够用一个外部数字温度传感器来替代RTD和外部基准电阻。例如，ADT7410能够经过I2C接口衔接到ADuCM360/ADuCM361。
有关冷结补偿的更多信息，请参阅ADI公司的《信号调度》第7章“温度传感器”。
假如USB衔接器与本电路之间需求阻隔，则应添加阻隔器材ADuM3160/ADuM4160。
