構建4~20mA環(huán)路供電型溫度監控器

圖5. 電路的典型DNL性能

溫度-電流輸出

圖6中的設置用來(lái)測試電路的通信部分。

PC通過(guò)UART將溫度值發(fā)送到ADuCM360，然后ADuCM360根據該值調節PWM輸出。環(huán)路電流經(jīng)測量并記錄。

1℃的溫度提升相當于：

(20 mA – 4 mA)/550 = 0.029029 mA

圖6. 測量設置

表1. 溫度和預期電流

CN-0300（DAC控制）和CN-0319（PWM控制）中的環(huán)路電流測量誤差見(jiàn)圖7。

圖7. DAC控制(CN-0300)和PWM控制(CN-0319)兩種情形下電流環(huán)路誤差與溫度讀數的關(guān)系

這些結果顯示校準后，無(wú)反饋PWM控制環(huán)路的精度優(yōu)于有反饋的DAC控制環(huán)路。

若需更高精度，可增加反饋環(huán)路。這將需要使用ADuCM360并使能第二個(gè)ADC來(lái)監控環(huán)路。它將增加功耗（ADC0導通），并降低環(huán)路的響應速度。

電流環(huán)路的更新速率取決于CPU和ADC配置。在示例代碼中，CPU速度設為1 MHz，ADC頻率為5 Hz。ADC對結果求平均值前，先轉換RTD和熱電偶上的一部分樣本。樣本數由參數SAMPLEN0定義。在示例代碼中，其默認值設為8。這將使電流環(huán)路的更新速率為740 ms。

如需更快的環(huán)路響應時(shí)間，可減少SAMPLEN0。

功耗測量測試

正常工作時(shí)，整個(gè)電路的功耗通常為2 mA。保持在復位狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路的功耗不到550 μA。

為方便低功耗操作，可編程內部CLKSYSDIV寄存器以降低ADuCM360/ADuCM361內核工作速度，使低功耗系統時(shí)鐘等于8 MHz。另外，編程CLKCON0寄存器可允許將16 MHz內核頻率分頻至二進(jìn)制的2至128倍。本示例代碼中，使用8作為時(shí)鐘分頻值，內核速度為1 MHz。

主ADC以增益32使能。還使能PWM和DAC，用于環(huán)路通信。

禁用所有未使用的外設，最大程度減少功耗。

表2列出整個(gè)電路中的各項IDD功耗。

表2. 溫度監控電路元件的IDD典型值