隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,，溫度測量與控制十分重要,，溫度參數(shù)的準(zhǔn)確測量對輸出品質(zhì),、生產(chǎn)效率和安全可靠的運(yùn)行至關(guān)重要,。作為一家高性能模擬大廠,，ADI公司擁有完善的測溫/控溫方案,，從無源的電阻式溫度檢測器RTD,、熱電偶Thermocouple (TC),，到直接電流/電壓模擬量輸出,、SPI/IIC數(shù)字接口輸出的半導(dǎo)體溫度傳感器。
與ADI合作三十多年的代理商——Excelpoint世健公司技術(shù)支持工程師Vincent Chen向我們介紹了ADI公司廣受歡迎的適用于工業(yè)接觸式RTD測溫的模擬前端AFE AD7124-4/8。
圖1：AD7124-4/8內(nèi)部框圖
AD7124針對RTD測溫而優(yōu)化的豐富特性有以下幾點(diǎn)：
1）6種可編程匹配激勵(lì)電流,，從50 μA,、100 μA、250 μA,、500 μA,、750 μA到1 mA
2）xMux可將兩路恒流源，切至所需通道,，靈活構(gòu)成2/3/4線制PT100測溫
3）50 Hz/60 Hz同時(shí)抑制(25 SPS,，40mS單周期建立,62dB rejection)
4）模擬輸入緩沖器AIN buffer，再加上8種PGA可編程增益,，1-128 V/V,，無需外部額外的調(diào)理電路
5）比例式Ratiometric測量，消除激勵(lì)電流源的精度和漂移等誤差源,。
ADI官網(wǎng)可以檢索到測試驗(yàn)證過的實(shí)驗(yàn)室電路Circuit Note： 《CN-0381, 采用低功耗,、精密、24位Σ-Δ型ADC的全集成式4線RTD測量系統(tǒng)》,；以及《CN0383, 采用低功耗,、精密、24位Σ-Δ型ADC的全集成式3線RTD測量系統(tǒng)》,。
采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)和線性化,，在?50℃至+200℃的溫度范圍內(nèi)，3線系統(tǒng)的整體精度優(yōu)于±1℃,。 在全功率模式,、選擇sinc4濾波器、輸出數(shù)據(jù)速率為50 SPS的條件下,，系統(tǒng)的典型無噪聲碼分辨率為17.9位,；在低功耗模式、選擇后置濾波器,、輸出數(shù)據(jù)速率為25 SPS的條件下,，系統(tǒng)的典型無噪聲碼分辨率為16.8位。
圖2：溫度精度測量（Sinc4濾波器,、全功率模式,、50 SPS，僅執(zhí)行25℃一次性校準(zhǔn)）
ADI出版的技術(shù)周刊《模擬對話Analog Dialogue》,，解析了ADC前端R-C無源器件對測量精度的影響,，詳見ADI官網(wǎng)的《RTD比率式溫度測量的模擬前端設(shè)計(jì)考慮》。
圖3：使用AD7124進(jìn)行RTD測量的模擬輸入配置
一片AD7124-8最多可支持8路3線制RTD,。若對EMC抗擾要求很高,，建議改用右側(cè)的接法,，一階無源濾波的R/C值，可以取大,。此時(shí)一片AD7124-8,，僅支持4路3線制RTD。
圖4：三線制的兩種接法,，側(cè)重于通道密度或者EMC性能
AD7124靈活的硬件配置,，需配合同樣靈活的軟件配置，來最終實(shí)現(xiàn),。共計(jì)有8種獨(dú)立設(shè)置（Channel Register不同于物理通道,，甚至可以8/16路物理通道，采用同一套Config）,，每種設(shè)置包括以下四個(gè)寄存器：
? 配置寄存器 Config_N
? 濾波器寄存器 FILTER_N
? 失調(diào)寄存器 OFFSET_N
? 增益寄存器GAIN_N
圖5：差分和單端混合配置（使用多種公用設(shè)置）
ADI官網(wǎng)提供non-os的驅(qū)動(dòng)代碼,，一段典型的驅(qū)動(dòng)初始化代碼，如下：
以下為建議ADC配置流程：
據(jù)了解,，在世健公司的技術(shù)支持下,，多家業(yè)內(nèi)知名的本土工控大廠采用AD7124-8設(shè)計(jì)的多通道RTD/TC測溫板卡，已量產(chǎn)上市,。
關(guān)于世健——亞太區(qū)領(lǐng)先的元器件授權(quán)代理商
世健是完整解決方案的供應(yīng)商,，為亞洲電子廠商包括原設(shè)備生產(chǎn)商(OEM)、原設(shè)計(jì)生產(chǎn)商(ODM)和電子制造服務(wù)提供商(EMS)提供優(yōu)質(zhì)的元器件,、工程設(shè)計(jì)及供應(yīng)鏈管理服務(wù)。
世健與供應(yīng)商及電子廠商緊密協(xié)作,，為新的科技與趨勢作出定位,，并幫助客戶把這些最先進(jìn)的科技揉合于他們的產(chǎn)品當(dāng)中。集團(tuán)分別在新加坡,、中國及越南設(shè)有研發(fā)中心,，專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷創(chuàng)造新的解決方案，幫助客戶提高成本效益并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,。世健研發(fā)的完整解決方案及參考設(shè)計(jì)可應(yīng)用于工業(yè),、無線通信及消費(fèi)電子等領(lǐng)域。
世健是新加坡的主板上市公司,，總部設(shè)于新加坡,，擁有約750名員工，業(yè)務(wù)范圍已擴(kuò)展至亞太區(qū)40多個(gè)城市和地區(qū),，遍及新加坡,、馬來西亞、泰國,、越南,、中國、印度、印度尼西亞,、菲律賓及澳大利亞等十多個(gè)國家,。世健集團(tuán)在2019年的年?duì)I業(yè)額超過9億7千萬美元。世健于1993年開始發(fā)展中國業(yè)務(wù),，中國區(qū)總部設(shè)于香港,，并擁有11個(gè)分公司及辦事處、研發(fā)中心及物流中心,，業(yè)務(wù)遍及中國多個(gè)城市和地區(qū),。