地溫是指地表面及其以下不同深度處土壤溫度的統(tǒng)稱,其直接表征著大氣和土壤層的熱量交換,是地表和大氣界面的重要參量,尤其在農(nóng)業(yè)和氣象領(lǐng)域有著重要意義。在溫度測(cè)量中,鉑電阻因其性能穩(wěn)定、電阻隨溫度變化呈線性關(guān)系而得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹了以SC1641(原型號(hào)SC3794)芯片為核心部件的高精度多通道的溫度測(cè)量技術(shù)在地溫測(cè)量中的應(yīng)用,以期為地溫?cái)?shù)據(jù)采集提供新途徑。
SC1641為三通道24位的設(shè)計(jì),適合高精度測(cè)量應(yīng)用的低功耗、低噪聲、完整模擬前端,芯熾內(nèi)置一個(gè)低噪聲24位Σ-Δ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其中含有3個(gè)差分模擬輸入,還集成了片內(nèi)低噪聲儀表放大器,因而可直接輸入小信號(hào)。當(dāng)增益設(shè)置為64、更新速率為4.17Hz時(shí),均方根(RMS)噪聲為52nV。較好地滿足了地溫測(cè)量中高精度溫度測(cè)量、多通道測(cè)量的要求。
SC1641功能模塊圖
為保證溫度測(cè)量的精度,SC1641內(nèi)置一個(gè)精密低噪聲、低漂移內(nèi)部帶隙基準(zhǔn)電壓源,而且也可采用一個(gè)外部差分基準(zhǔn)電壓。其它片內(nèi)特性包括可編程激勵(lì)電流源、熔斷電流控制和偏置電壓產(chǎn)生器。利用偏置電壓產(chǎn)生 器可將某一通道的共模電壓設(shè)置為 AVDD/2。
SC1641可以采用內(nèi)部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘工作,輸出數(shù)據(jù)速率可通過(guò)軟件編程設(shè)置,可在4.17Hz至940Hz的范圍內(nèi)變化。SC1641采用2.7V至5.25V電源供電,典型功耗為355μA,采用16引腳TSSOP封裝。
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