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ADI:多路复用三线式RTD数据收集体系的差错最小化

2020年6月2日 21:02 阅读(568)

文章转自ADI官网，版权归属原作者所有电阻温度检测器(RTD) 可在很多工业应用中监

文章转自ADI官网，版权归属原作者一切

电阻温度检测器(RTD) 可在许多工业使用中监控温度。在一个分布式控制体系 (DCS)或可编程逻辑控制器 (PLC)中, 一个数据收集模块可用来监控许多安装在远处的RTD 温度。在高功能使用中，若每个RTD 都自带鼓励电路和ADC，则具有最佳的精度，但数据收集模块将会体积巨大、本钱昂扬，且功耗高。多路复用模块具有体积较小、本钱和功耗较低的特性，但可能会丢失必定精度功能。本文评论怎么最小化多路复用体系差错。

电路结构

供给双线式、三线式和四线式RTD 装备，其间，双线式装备的器材本钱最低，四线式器材精度最佳。三线式RTD 通常用于工业使用中，可采用两个相同的电流源鼓励，以消除引脚电阻。与精细参阅电阻一起使用时，电流源差错不影响丈量精度。高功能ADC（如AD7792和AD7793集成鼓励电流源，合适高精度RTD 丈量。

图1 显现片内电流源鼓励两个三线式RTD。RTD 通道可由多路复用器挑选，如ADG5433高压、防闩锁、三路SPDT 开关。

图1. 两个三线式RTD 多路复用至一个AD7792/AD7793 ADC

一次只能丈量一个RTD。S1A、S1B 和S1C 闭合丈量RTD #1； S2A、S2B 和S3B 闭合丈量RTD #2。单个ADG5433 可切换两个三线式RTD；可增加额定的多路复用器处理两个以上的传感器。RL_XX表明RTD 和丈量体系之间因为导线过长引进的电阻以及开关的导通电阻。

核算RTD电阻

因为S1A、S1B 和S1C 闭环丈量RTD #1，RTD 电阻可核算如下：

Equaton 1

因而，丈量值仅取决于 R_REF的数值（和精度）。但请记住，咱们假定
I_OUT1= I_OUT2 ，而且 RL_1A = RL_1B = RL_1C。事实上，这些电流和电阻失配是丈量差错的首要来历。

电流源和线路电阻失配的影响

下一步，假定两个电流源失配，比方 I_OUT2 = (1 + x) I_OUT1。现在，考虑下列状况：

Equation 2

请注意，失配会导致失调差错以及增益差错。失调差错与两个引脚电阻之间的失配有关，而增益差错与两个电流源之间的失配有关。假如不考虑这些失配状况，则依据ADC 的数据读数核算的RTD 电阻值将是不精确的。

以200 Ω RTD 为例, 表1 显现不考虑失配时，得到的数值；其间R_REF = 1000 Ω, I_OUT1 = 1 mA, I_OUT2 > I_OUT1 （以百分比显现）， RL_1A = 10 Ω, RL_1C > RL_1A （以电阻值显现）。

表1. 不考虑失配时的RTD 丈量值

RL_1C – RL_1A

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标签:AD7792 ADG5433 RTD 数据采集系统模数转换器