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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。
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。RLXX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:
因而,丈量值仅取决于 RREF的数值(和精度)。但请记住,咱们假定
IOUT1 = IOUT2 ,而且 RL1A = RL1B = RL1C。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 IOUT2 = (1 + x) IOUT1。现在,考虑下列状况:
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
表1. 不考虑失配时的RTD 丈量值
RL1C – RL1A
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