基于汽車(chē)SENT接口且帶冷結補償的熱電偶溫度傳感器

如果微控制器上需要更多GPIO引腳，則可選擇采用48引腳LFCSP或48引腳LQFP封裝的ADuC7060。請注意，ADuC7060/ADuC7061可通過(guò)標準JTAG接口進(jìn)行編程或調試。

使用外部基準電阻作為RTD測量的基準源時(shí)，建議以單位增益模式使用運算放大器來(lái)對VREF+引腳的輸入進(jìn)行緩沖。這是為了確保進(jìn)入VREF+引腳的輸入泄漏電流不會(huì )有損于測量精度。圖9中的OP193就是針對此目的。圖1顯示了額定工作溫度范圍為?40°C至+150°C的AD8628。

對于更寬的溫度范圍，可以使用不同的熱電偶，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，而不是將其放在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，ADT7311可以通過(guò)I2C接口連接到ADuC7060/ADuC7061。

電路評估與測試

SENT接口測試

評估SENT接口輸出時(shí)，利用數字示波器和邏輯分析儀。測試時(shí)間僅為1個(gè)SENT時(shí)鐘周期（100μs），這是SENT標準允許的最大值。這項實(shí)施方案的限制因素包括以下幾點(diǎn)：

定時(shí)器FIQ中斷延遲的變化。ARM7的中斷延遲最高可達45個(gè)CPU時(shí)鐘。CPU時(shí)鐘頻率為10.24 MHz時(shí)，此延遲最高可達4.4μs。最小值為5個(gè)CPU時(shí)鐘（0.5μs）。當ARM7內核正在執行LDMIA或STMIA（從存儲器加載或向其中存儲多個(gè)值）時(shí)，延遲狀況最差。選擇“Split Load and StoreMultiple（獨立加載和存儲多項）”編譯器選項即可最大限度地避免此問(wèn)題，具體方法見(jiàn)圖5。

ADuC7060/ ADuC7061 上的10.24 MHz振蕩器在最差情況下的精度為±3%，工作溫度范圍為?40°C至+125°C。

圖5. 選擇“Split Load and Store Multiple（獨立加載和存儲多項_”選項

盡管存在這些限制，但選擇1個(gè)SENT時(shí)鐘周期（100μs）時(shí)，這種實(shí)施方案仍完全符合SENT規范的±20%時(shí)序精度要求。

圖1中的SENT輸出上考慮到了EMC濾波器。為此濾波器選擇值（R1、C1、C2），以滿(mǎn)足目標發(fā)射器輸出波形，如圖6所示，從而降低因SENT輸出而造成的EMC輻射。

這里只對此濾波器做了有限測試；因此，忽略了該輸出濾波器的電阻和電容值，如圖1所示（R1、C1和C2）。

圖6. SENT整形波形發(fā)射器輸出示例

為了進(jìn)一步測試和評估該電路，這里單獨評估了熱電偶測量和RTD測量。

熱電偶測量測試