利用LTC2983高精度數(shù)字溫度測量系統(tǒng)測量18個2線RTD

LTC2983 可測量多種溫度傳感器并以數(shù)字方式輸出結(jié)果，以°C或°F為單位，與 0.1°C 精度和 0.001°C 分辨率。它可以測量 幾乎所有標(biāo)準(zhǔn)溫度（B、E、J 型、 K、N、S、R、T） 或自定義熱電偶，自動 補(bǔ)償冷端溫度并線性化 結(jié)果。該設(shè)備還可以測量溫度 標(biāo)準(zhǔn) 2 線、3 線或 4 線 RTD、熱敏電阻和二極管。

單個 LTC2983 溫度測量 器件最多可支持 18 個 2 線 RTD探頭，如圖1所示。每 RTD 測量涉及同時 檢測兩個電壓 R意義和RTD探頭RTDx由于 當(dāng)前的 IS.每個電壓都被感測 差分，并考慮到 LTC2983 的高 共模抑制比、數(shù)量 堆棧中的 RTD 不會產(chǎn)生不利影響 影響單個測量值。

圖1.LTC2983 具有 18 個 RTD 傳感器。

RTD 探頭的選擇取決于 關(guān)于系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和靈敏度 要求。例如，鑒于 使用2線探頭，PT-1000 在存在的情況下可能更穩(wěn)健 布線的寄生電阻。

一旦選擇了RTD，我S和 R意義應(yīng)選擇電壓 在電阻組的頂部（V 在 CH1 輸入）不超過輸入 LTC2983 的共模限值超過 工作溫度范圍 系統(tǒng)。此要求表示為：

考慮圖 1 中所示的系統(tǒng) 并假設(shè)以下約束：5V 電源軌，所有RTD探頭均為PT-100， 和最高預(yù)期溫度 測量溫度為150°C。 表1 顯示 的渠道分配字 每個 PT-100 探頭。咨詢 “通道分配記憶 地圖“，以 LTC2983 數(shù)據(jù)手冊的形式提供。注意 在此示例中，CH3 感應(yīng)到 RTD1探頭，CH4檢測RTD2等

RTD 堆棧建立時間

一旦激勵電流源 啟用，需要有限的時間 對于要解決的 R 和 C 鏈，tS哪里 tS取決于數(shù)字和值 單個電阻器（R意義和 RTD）和每個輸入節(jié)點(diǎn)上的電容器。 t 上的上限S可以估計(jì) 通過合并總 RC，但這會產(chǎn)生 一個過于悲觀的結(jié)果。另一個 獲取 T 的方法S就是簡單地模擬 一個電路，如圖2所示。

圖2.RTD 堆棧的延遲塊模型。

仿真結(jié)果如 圖3.這里選擇了所有電容器 為 100nF，R意義為 1k。每行 表示建立時間 tS到內(nèi) 堆棧中最后一個RTD兩端電壓最終值的0.1%。對于每個 圖中，所有 RTD 都屬于同一類型。

圖3.模擬RTD堆棧的建立時間。

默認(rèn)情況下，LTC2983 插入一個延遲 時間 T延遲= 啟用 激勵源和開始 ADC轉(zhuǎn)換。然而，這是 不足以容納兩個以上的PT-100 RTD 堆棧中的探頭（參見圖 3）。

該 t延遲可以通過設(shè)置 復(fù)用器配置寄存器中的值， 0x0FF. 默認(rèn)情況下，寄存器被清除。 添加到寄存器值的每個 LSB 表示在默認(rèn)值 t 上增加 100μs延遲. 查閱“補(bǔ)充信息” 部分，了解更多信息 有關(guān)復(fù)用延遲的詳細(xì)信息。例如 將0x10寫入0x0FF結(jié)果為：

注意，可編程的最大值 延遲為26.5ms，這就足夠了 最多用于建立六個PT-1000器件， 給定 C = 100nF。參見圖 3 和圖 4。

該 t延遲在每個之前插入 單獨(dú)的ADC周期。每次 RTD 測量 由兩個ADC周期組成。 因此總轉(zhuǎn)換時間 RTD 的堆棧大約為：

其中 t延遲可通過 用戶，t卷積在“完成 系統(tǒng)電氣特性“表 在數(shù)據(jù)手冊中，通常為 164ms，包括 默認(rèn)多路復(fù)用延遲，N 為 要測量的 RTD 數(shù)量。

結(jié)論

LTC2983 能夠與盡可能多的接口 作為 18 個 2 線 RTD 探頭，但請確保 考慮建立延遲 由 R 產(chǎn)生C系統(tǒng)。問題可能 因數(shù)字和 使用的 RTD 探頭類型。延遲 可以使用模型檢查問題 以及此處介紹的模擬。

審核編輯：郭婷