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)的準確測量對輸出品質(zhì),、生產(chǎn)效率和安全可靠的運行至關重要。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：
1）6種可編程匹配激勵電流,，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)可以檢索到測試驗證過的實驗室電路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)》,。
采用兩點校準和線性化，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）
ADI出版的技術周刊《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計考慮》,。
圖3：使用AD7124進行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,，來最終實現(xiàn),。共計有8種獨立設置（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）,，每種設置包括以下四個寄存器：
? 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（使用多種公用設置）
ADI官網(wǎng)提供non-os的驅(qū)動代碼，一段典型的驅(qū)動初始化代碼,，如下：
以下為建議ADC配置流程：
據(jù)了解,，在世健公司的技術支持下，多家業(yè)內(nèi)知名的本土工控大廠采用AD7124-8設計的多通道RTD/TC測溫板卡,，已量產(chǎn)上市,。
關于世健——亞太區(qū)領先的元器件授權代理商
世健是完整解決方案的供應商，為亞洲電子廠商包括原設備生產(chǎn)商(OEM),、原設計生產(chǎn)商(ODM)和電子制造服務提供商(EMS)提供優(yōu)質(zhì)的元器件,、工程設計及供應鏈管理服務。
世健與供應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的科技揉合于他們的產(chǎn)品當中。集團分別在新加坡,、中國及越南設有研發(fā)中心,，專業(yè)的研發(fā)團隊不斷創(chuàng)造新的解決方案，幫助客戶提高成本效益并縮短產(chǎn)品上市時間,。世健研發(fā)的完整解決方案及參考設計可應用于工業(yè),、無線通信及消費電子等領域。
世健是新加坡的主板上市公司,，總部設于新加坡,，擁有約750名員工，業(yè)務范圍已擴展至亞太區(qū)40多個城市和地區(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國家,。世健集團在2019年的年營業(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,，中國區(qū)總部設于香港，并擁有11個分公司及辦事處,、研發(fā)中心及物流中心,，業(yè)務遍及中國多個城市和地區(qū)。