利用精密模擬微控制器ADuCM360和外部熱電偶構(gòu)建基于USB的溫度監(jiān)控器

圖6. 使用分段線性逼近法時(shí)的誤差(采用ADuCM360/ADuCM361測(cè)量的52個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn))

像熱電偶一樣，RTD溫度可使用查找表的方法計(jì)算與實(shí)現(xiàn)。注意，描述RTD溫度與電阻關(guān)系的多項(xiàng)式與描述熱電偶的多項(xiàng)式不同。

常見(jiàn)變化

ADP1720 可以代替ADP120調(diào)節(jié)器，前者具有同樣的工作溫度范圍(−40°C至+125°C)，功耗更低(典型值為35A，后者為70A)且具有更低的最大輸入電壓。請(qǐng)注意，ADuCM360/ADuCM361可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行線接口編程或調(diào)試。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)UART至RS-232接口，可以用ADM3202等器件代替FT232R收發(fā)器，前者需采用3 V電源供電。對(duì)于更寬的溫度范圍，可以使用其它熱電偶，例如J型熱電偶。為使冷結(jié)補(bǔ)償誤差最小，可以讓一個(gè)熱敏電阻與實(shí)際的冷結(jié)接觸，而不是把它放在PCB上。

針對(duì)冷結(jié)溫度測(cè)量，可以用一個(gè)外部數(shù)字溫度傳感器來(lái)代替RTD和外部基準(zhǔn)電阻。例如，ADT7410可以通過(guò)I2C接口連接到ADuCM360/ADuCM361。

有關(guān)冷結(jié)補(bǔ)償?shù)母嘈畔?，?qǐng)參閱ADI公司的《信號(hào)調(diào)理》第7章“溫度傳感器”。

如果USB連接器與本電路之間需要隔離，則應(yīng)增加隔離器件ADuM3160/ADuM4160。

常見(jiàn)變化

ADP1720 可以代替ADP120調(diào)節(jié)器，前者具有同樣的工作溫度范圍(−40°C至+125°C)，功耗更低(典型值為35A，后者為70A)且具有更低的最大輸入電壓。請(qǐng)注意，ADuCM360/ADuCM361可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行線接口編程或調(diào)試。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)UART至RS-232接口，可以用ADM3202等器件代替FT232R收發(fā)器，前者需采用3 V電源供電。對(duì)于更寬的溫度范圍，可以使用其它熱電偶，例如J型熱電偶。為使冷結(jié)補(bǔ)償誤差最小，可以讓一個(gè)熱敏電阻與實(shí)際的冷結(jié)接觸，而不是把它放在PCB上。

針對(duì)冷結(jié)溫度測(cè)量，可以用一個(gè)外部數(shù)字溫度傳感器來(lái)代替RTD和外部基準(zhǔn)電阻。例如，ADT7410可以通過(guò)I2C接口連接到ADuCM360/ADuCM361。

有關(guān)冷結(jié)補(bǔ)償?shù)母嘈畔?，?qǐng)參閱ADI公司的《信號(hào)調(diào)理》第7章“溫度傳感器”。

如果USB連接器與本電路之間需要隔離，則應(yīng)增加隔離器件ADuM3160/ADuM4160。

圖7. 用于在熱電偶完整輸出電壓范圍內(nèi)校準(zhǔn)和測(cè)試電路的設(shè)置

RTD測(cè)量測(cè)試

為評(píng)估RTD電路和線性化源代碼，以精確可調(diào)節(jié)的源電阻替代板上的RTD。采用儀器為1433-Z Decade Resistor。RTD值在90Ω至140Ω之間，表示的RTD溫度范圍為−25°C至+114°C。

圖8表示測(cè)試設(shè)置電路，圖9表示RTD測(cè)試的誤差結(jié)果。

圖8. 用于測(cè)量RTD誤差的測(cè)試設(shè)置

圖9. RTD測(cè)量誤差，以°C表示(采用分段線性代碼和ADC0測(cè)量)