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低功能Δ-ΣADC測量分辨率

時間:2019-03-07 ??來源:敏創(chuàng)電子??編輯:熱敏電阻廠家??瀏覽:
低功能Δ-ΣADC適用于需要寬動態(tài)范圍和大量無噪聲位的低功耗應用。使用此ADC,您可以使用公式1和2計算電路的溫度分辨率:

R TLSB =(V REF ×(T CMAX - T CMIN))/(FS×(V RTMAX - V RTMIN)) (公式1)
R TNFR =(V REF ×(T CMAX - T CMIN))/(NFR×(V RTMAX - V RTMIN)) (公式2)
 
其中R TLSB是1 LSB的PRTD分辨率; R TNFR是PRTD無噪聲分辨率(NFR); V REF是參考電壓; T °CMAX是最大測量溫度; T °CMIN是最低測量溫度; V RTMAX是最大測量溫度下的PRTD壓降; V RTMIN是測量溫度下的PRTD壓降; FS是MAX11200在單端配置(2 23 -1)時的ADC滿量程代碼; 和NFR是低功能Δ-ΣADC在單端配置中的無噪聲分辨率(2 20 -1,10sps)。
表1列出了使用公式1和2測量PTS1206-100Ω和PTS1206-1000Ω的測量分辨率。

表1.溫度測量分辨率
V REF T C. R T 100 R T 1000 R A(100) R A(1000) R TLSB(100) R TLSB(1000) R TNFR(100) R TNFR(1000)
(V) (C) (Ω) (Ω) (Ω) (Ω) (℃/ LSB) (℃/ LSB) (℃/ NFR) (℃/ NFR)
3 -55 78.32 783.19 8200 27000        
3 0 100 1000 8200 27000 0.00317 0.000926 0.021 0.0073
3 20 107.79 1077.9 8200 27000        
3 155 159.19 1591.91 8200 27000        

表1提供了在-55°C至+ 155°C溫度范圍內的°C / LSB誤差和°C / NFR誤差的計算值。無噪聲分辨率(NFR)表示ADC可以區(qū)分的最小溫度值。R TNFR 1000值為0.007°C / NFR,在給定范圍內容易使溫度分辨率優(yōu)于0.05°C,這對于大多數(shù)工業(yè)和醫(yī)療應用來說已經(jīng)足夠了。
考慮此應用的ADC要求的另一種方法是查看不同溫度點的預期電壓電平,如表2所示。最后一行顯示PRTD100和PRTD1000器件的差分電壓輸出范圍。右側的方程組計算低功能Δ-ΣADC產(chǎn)生的無噪聲代碼數(shù)量。

表2.下圖中ADC的溫度測量范圍
T C(°C) V RT(mV) V RT(mV)
  PRTD100 PRTD1000
-55 28.4 84.6
0 36.1 107.1
20 38.9 115.2
155 57.1 167
210 28.75 82.46

無噪聲代碼=(V MAX - V MIN)/輸入?yún)⒖荚肼?/span>
無噪聲代碼= 82.46mV /2.86μVP-P 無
噪聲代碼= 28,822代碼
溫度(accy)= 210°C / 28.82K

請注意,PRTD應用中的輸出信號總范圍約為82mV。MAX11200具有極低的輸入?yún)⒖荚肼?,功率?70nV(10sps),使應用在210°C范圍內具有0.007°C的無噪聲分辨率。


本文中用于測量的精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)的框圖?;诘凸δ?Delta;-ΣADC,DAS包含簡單校準和計算機生成線性化的功能。

如圖所示,低功能Δ-ΣADC的GPIO1引腳設置為輸出,用于控制繼電器校準開關,選擇固定的R CAL電阻或PRTD。這種多功能性提高了系統(tǒng)精度,并將所需的計算減少到R A和R T的初始值。