利用精密模擬微控制器ADuCM360和外部熱電偶構建基于USB的溫度監控器

圖6. 使用分段線(xiàn)性逼近法時(shí)的誤差(采用ADuCM360/ADuCM361測量的52個(gè)校準點(diǎn))

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

常見(jiàn)變化

ADP1720 可以代替ADP120調節器，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。請注意，ADuCM360/ADuCM361可以通過(guò)標準串行線(xiàn)接口編程或調試。

對于標準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。為使冷結補償誤差最小，可以讓一個(gè)熱敏電阻與實(shí)際的冷結接觸，而不是把它放在PCB上。

針對冷結溫度測量，可以用一個(gè)外部數字溫度傳感器來(lái)代替RTD和外部基準電阻。例如，ADT7410可以通過(guò)I2C接口連接到ADuCM360/ADuCM361。

有關(guān)冷結補償的更多信息，請參閱ADI公司的《信號調理》第7章“溫度傳感器”。

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

常見(jiàn)變化

ADP1720 可以代替ADP120調節器，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。請注意，ADuCM360/ADuCM361可以通過(guò)標準串行線(xiàn)接口編程或調試。

對于標準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。為使冷結補償誤差最小，可以讓一個(gè)熱敏電阻與實(shí)際的冷結接觸，而不是把它放在PCB上。

針對冷結溫度測量，可以用一個(gè)外部數字溫度傳感器來(lái)代替RTD和外部基準電阻。例如，ADT7410可以通過(guò)I2C接口連接到ADuCM360/ADuCM361。

有關(guān)冷結補償的更多信息，請參閱ADI公司的《信號調理》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校準和測試電路的設置

RTD測量測試

為評估RTD電路和線(xiàn)性化源代碼，以精確可調節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表示測試設置電路，圖9表示RTD測試的誤差結果。

圖8. 用于測量RTD誤差的測試設置

圖9. RTD測量誤差，以°C表示(采用分段線(xiàn)性代碼和ADC0測量)