適合高精度測量應用的完全集成式4線RTD溫度測量系統的簡單實現

系列,提供一款完成集成的

24位、低噪聲模擬前端(AFE),非常適合高精度測量應用。輸入可以選擇性地配置為差分輸入或單端/偽差分輸入。AD7124系列還集成了數字濾波器和可編程放大器級,使其非常適合低壓應用。圖2所示電路為使用AD7124的4線測量配置示例。

2線、3線和4線測量對比

圖1. 2線、3線和4線測量對比

使用AD7124進行4線RTD溫度測量配置

圖2.使用AD7124進行4線RTD溫度測量配置

AD7124上的模擬引腳AIN2和AIN3配置為差分輸入且用于測量RTD電壓。RTD激勵電流從模擬電源電壓AVDD汲取,并通過AIN0提供。激勵電流同時流過基準電阻RREF1,作為精密電阻工作,然后會導致通過基準引腳REFIN1(+)和REFIN1(–)檢測到的壓降。所造成的壓降與RTD上的壓降成正比。此比率式配置確保激勵電流的變化對系統總體精度沒有影響。由于ADC的有源內部模擬緩沖器,RREF2會產生正常運行所需的失調電壓。在模數轉換之前,需要緩沖器對讀數進行濾波,從而提供抗混疊特性并降低噪聲。或者,也可以將所有模擬輸入和基準輸入與分立RC濾波器相連。在使用AD7124開始簡單測量之前,校準測量系統(零電平和滿量程校準)可最大限度降低增益和偏置誤差。

結論

通過AD7124系列等AFE,可以相對輕松地實現RTD溫度測量系統。它們提供非常好的高精度、低功耗和低噪聲組合,適用于高精度測量應用和節能型便攜式設備。此外,這些ADC的集成度和靈活性簡化了設計架構,有助于縮短使用不同類型傳感器的測量應用(例如,溫度、電流、電壓等)的設計周期。

作者簡介

Thomas Brand于2015年加入德國慕尼黑的ADI公司,當時他還在攻讀碩士。畢業后,他參加了ADI公司的培訓生項目。2017年,他成為一名現場應用工程師。Thomas為中歐的大型工業客戶提供支持,并專注于工業以太網領域。他畢業于德國莫斯巴赫的聯合教育大學電氣工程專業,之后在德國康斯坦茨應用科學大學獲得國際銷售碩士學位。聯系方式:thomas.brand@analog.com