全集成式4线RTD温度测量系统应用解析
出处: EEWORLD 发布于:2019-12-31 15:51:18
为了产生测量电压,RTD需要激励电流。根据RTD类型,电压电平从几十到几百mV不等。测量系统的不仅取决于温度传感器,还取决于选择合适的测量仪器、系统配置以及测量电路类型。根据导线数量,RTD传感器可用于2线、3线或4线测量电路。这些不同测量电路的对比如图1所示。
在2线测量电路中,为RTD提供激励电流(I)的两根导线也用于测量传感器电压。由于传感器电阻很低,即使是较低的导线电阻,RL也会产生相对较高的测量不性。在3线或4线测量系统中,由于传感器激励通过单独的导线发生,并且传感器的测量导线直接放置在通常具有高阻抗的测量器件输入端上,可限度降低此误差。
遗憾的是,由于RTD上的压降较低,信号非常容易受到噪声的影响。因此,应尽可能避免使用较长的测量导线。可通过将电压放大尽可能靠近信号源或RTD来降低噪声。此外,具有良好信噪比(SNR)的敏感型模数转换器(ADC)适用于进一步的数据处理。ADI公司的∑-Δ ADC,如AD7124系列,提供一款完成集成的24位、低噪声模拟前端(AFE),非常适合高测量应用。输入可以选择性地配置为差分输入或单端/伪差分输入。AD7124系列还集成了数字滤波器和可编程放大器级,使其非常适合低压应用。图2所示电路为使用AD7124的4线测量配置示例。
A close up of a map
图1. 2线、3线和4线测量对比
A close up of a map
图2.使用AD7124进行4线RTD温度测量配置
AD7124上的模拟引脚AIN2和AIN3配置为差分输入且用于测量RTD电压。RTD激励电流从模拟电源电压AVDD汲取,并通过AIN0提供。激励电流同时流过基准电阻RREF1,作为精密电阻工作,然后会导致通过基准引脚REFIN1(+)和REFIN1(–)检测到的压降。所造成的压降与RTD上的压降成正比。此比率式配置确保激励电流的变化对系统总体没有影响。由于ADC的有源内部模拟缓冲器,RREF2会产生正常运行所需的失调电压。在模数转换之前,需要缓冲器对读数进行滤波,从而提供抗混叠特性并降低噪声。或者,也可以将所有模拟输入和基准输入与分立RC滤波器相连。在使用AD7124开始简单测量之前,校准测量系统(零电平和满量程校准)可限度降低增益和偏置误差。
下一篇:热电偶检定方法
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- Keysight - 是德科技联合 ETS Lindgren 推出创新 NB-NTN OTA 测试解决方案2024/4/25 15:59:02
- 三坐标测量仪使用步骤及注意事项2024/4/11 17:54:47
- 如何提高接地电阻2024/4/11 16:38:47
- 电流互感器的操作、类型和极性注意事项2024/4/2 17:11:19
- 如何识别变压器引线2024/3/29 17:13:57