LTC2983 可支持 18 个 RTD 传感器
发布时间:2018/3/16 23:03:55 访问次数:589
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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。
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。 http://pinhui668.51dzw.com
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:
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°c。表 1 列出了用于每个 pt-100 探头的通道分配字。请查考 ltc2983 产品手册中的 “channel assignment memory map” (通道分配存储器配置)。请注意,在该例中 ch3 检测 rtd1 探头,ch4 检测 rtd2 … 等等。
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。
仿真的结果示于图 3。这里,所有的电容器均选为 100nf,而 rsense 为 1k。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。
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 = 1ms。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。
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。请参阅 ltc2983 产品手册中的“supplement information” (补充信息) 部分以了解有关 mux 延迟的更多细节。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 26.5ms,这对于最多 6 个 pt-1000 器件的稳定来说是足够了 (假设 c = 100nf)。http://pinhui668.51dzw.com
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 tdelay 可由用户设置,tconv 在产品手册的“complete system electrical characteristics” (完整的系统电特性) 表中给出,其通常为 164ms (包括默认的 mux 延迟),n 是将要测量的 rtd 数量。ttotal 概括于图 4。
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。
来源:analog devices
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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。 http://pinhui668.51dzw.com
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:
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°c。表 1 列出了用于每个 pt-100 探头的通道分配字。请查考 ltc2983 产品手册中的 “channel assignment memory map” (通道分配存储器配置)。请注意,在该例中 ch3 检测 rtd1 探头,ch4 检测 rtd2 … 等等。
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。
仿真的结果示于图 3。这里,所有的电容器均选为 100nf,而 rsense 为 1k。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。
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 = 1ms。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。
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。请参阅 ltc2983 产品手册中的“supplement information” (补充信息) 部分以了解有关 mux 延迟的更多细节。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 26.5ms,这对于最多 6 个 pt-1000 器件的稳定来说是足够了 (假设 c = 100nf)。http://pinhui668.51dzw.com
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 tdelay 可由用户设置,tconv 在产品手册的“complete system electrical characteristics” (完整的系统电特性) 表中给出,其通常为 164ms (包括默认的 mux 延迟),n 是将要测量的 rtd 数量。ttotal 概括于图 4。
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。
来源:analog devices
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