多传感器高准确度数字温度测量系统 ltc2983,可测量多种温度传感器并以数字方式输出结果 (采用 ºc 或 ºf 为单位),具有 0.1ºc 的准确度和 0.001ºc 的分辨率。今天我们要讲的是 ltc2983 为何能够测量 18 个两线式 rtd?
单个 ltc2983 温度测量器件能支持多达 18个两线式rtd探头(如图 1 所示)。每个 rtd 测量包含同时检测由于电流 is 而在 rsense 和 rtd 探头rtdx 两端所产生的两个电压。对每个电压进行差分检测,而且鉴于 ltc2983 拥有高共模抑制比,因此堆栈中 rtd 的数量并不会对个别测量产生不利影响。
图1 ltc2983 可支持 18 个 rtd 传感器
rtd 探头的选择取决于系统准确度和灵敏度要求。例如,假设使用的是两线式探头,则可以证明在存在配线寄生电阻的情况下 pt-1000 更加坚固。
一旦选定了 rtd,则应选择合适的 is 和 rsense 以使电阻器堆栈顶端的电压(ch1输入端上的v)在系统的整个工作温度范围内不超过 ltc2983 的输入共模限值。该要求表达为:
考虑图 1 所示的系统并假设下面限制条件:5v 电源轨、所有的 rtd 探头均为 pt-100 和最大预期温度测量在 150℃。表 1 列出了用于每个 pt-100 探头的通道分配字。其中,在该例中 ch3 检测 rtd1 探头,ch4 检测 rtd2⋯等。连接至 ch2 的电阻器按表 2 所示进行配置。
表 1. ch2 至 ch20rtd 通道分配字
表 2.检测电阻器通道配置字
rtd堆栈稳定时间
一旦激励电流源启用,则 r 和 c 链路需要一段有限的时间以实现稳定。这就是稳定时间 ts 。ts取决于每个输入节点上个别电阻器(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,但是这样做会得出过于悲观的结果。另一种获得 ts 的方法是简单地仿真一个电路,如图 2 所示。
图2 rtd堆栈的延迟线模型
仿真的结果如图3。这里,所有的电容器均选为 100 nf,而rsense 为1 kω。每根线代表稳定至堆栈中最后一个 rtd 两端电压之终值的 0.1% 以内所需的稳定时间ts 。对于每幅曲线图,所有的 rtd 均为同一类型。
图3 rtd堆栈的仿真稳定时间
按照默认设置,ltc2983 在激励电流源的启用和adc转换的起始点之间插入一个延迟时间 tdelay =1 ms。然而,当 rtd 堆栈中的 pt-100 探头数量多于 2 个时,这个延迟时间就不够了(见图 3)。
tdelay 可通过设定 mux 配置寄存器 0x0ff 中的值来增加。按照默认设置,该寄存器是清零的。寄存器值每增加一个 lsb 代表默认 tdelay 增加 100μs。例如,把 0x10 写入 0x0ff 寄存器产生的结果是:
需注意的是,该可编程延迟的最大值为 26.5 ms,这对于最多 6 个 pt-1000 器件的稳定来说是足够了(假设 c=100 nf)。如图 3 和图 4 所示。
图4 rtd堆栈的总转换时间
tdelay 在每个个别adc周期之前插入。每个 rtd 测量包括两个 adc 周期。于是,rtd 堆栈的总转换时间大约为:
式中的t delay 可由用户设置,tconv在产品手册的“completesystemelectricalcharacteristics”(完整的系统电特性)表中给出,其通常为 164 ms(包括默认的 mux 延迟),n 是将要测量的 rtd 数量。ttotal 如图4 所示。
结论
ltc2983 能够连接至最多 18 个两线式 rtd 探头,但是一定要把由 rc 系统引起的稳定延迟考虑在内。这个问题可能会因为所用rtd探头的数量和类型而加剧。延迟问题可以运用本文提出的模型和仿真进行考察。
电动机缺相保护器电路原理
电池的电压和容量是如何产生的?
激光电视和投影仪的区别在哪?一文带你看懂所有
光纤激光器工作原理解析
蜂窝物联网芯片公司智联安完成融资
采用LTC2983 测量18个两线式RTD温度
联发科游戏定制嵌入式芯片全球首发
加拿大公司推出一种新的钒氧化还原液流电池
视频转换芯片MS7200概述 HDMI接收芯片兼容HDMI1.4b
Avago推出完全整合的宽频可变衰减器模块ALM-38140
单相电能表怎么看度数_单相电能表接线图
博物馆加载AI 现代科学使用信息技术守护文明
怎样在Finder文件夹中创建一个快速文本文件
“西安巨舟电子设备”总经理马小安: 科技助行 品质助赢
2021年推荐的6款Windows XP CD刻录机
简述OpenVINO™ + ResNet实现图像分类
加拿大科学家研究出无机材料晶体可替代有机半导体组件
华为2021年“鸿蒙计划”被曝光 瞄准更高维度的操作系统
电子市场震荡:欧盟决定统一充电接口,中国制造商应对困境
教您打造小型、控制精确的超舒适智能按摩椅