利用LTC2983高精度数字温度测量系统测量18个2线RTD

LTC2983 可测量多种温度传感器并以数字方式输出结果，以°C或°F为单位，与 0.1°C 精度和 0.001°C 分辨率。它可以测量 几乎所有标准温度（B、E、J 型、 K、N、S、R、T） 或自定义热电偶，自动 补偿冷端温度并线性化 结果。该设备还可以测量温度 标准 2 线、3 线或 4 线 RTD、热敏电阻和二极管。

单个 LTC2983 温度测量 器件最多可支持 18 个 2 线 RTD探头，如图1所示。每 RTD 测量涉及同时 检测两个电压 R意义和RTD探头RTDx由于 当前的 IS.每个电压都被感测 差分，并考虑到 LTC2983 的高 共模抑制比、数量 堆栈中的 RTD 不会产生不利影响 影响单个测量值。

图1.LTC2983 具有 18 个 RTD 传感器。

RTD 探头的选择取决于 关于系统的准确性和灵敏度 要求。例如，鉴于 使用2线探头，PT-1000 在存在的情况下可能更稳健 布线的寄生电阻。

一旦选择了RTD，我S和 R意义应选择电压 在电阻组的顶部（V 在 CH1 输入）不超过输入 LTC2983 的共模限值超过 工作温度范围 系统。此要求表示为：

考虑图 1 中所示的系统 并假设以下约束：5V 电源轨，所有RTD探头均为PT-100， 和最高预期温度 测量温度为150°C。 表1 显示 的渠道分配字 每个 PT-100 探头。咨询 “通道分配记忆 地图“，以 LTC2983 数据手册的形式提供。注意 在此示例中，CH3 感应到 RTD1探头，CH4检测RTD2等

 

功能		位字段	价值	描述
传感器类型		31:27	01100	PT-100
检测电阻通道指针		26:22	00010	CH2
传感器配置		21:18	0001	2 线
励磁电流		17:14	1000	1毫安
RTD 曲线		13:12	01	美国曲线
定制即时研发 数据指针	地址	11:6	000000	那
	长度	5:0	000000	那
连接到CH2的检测电阻配置如表2所示。

功能		位字段	价值	描述
传感器类型		31:27	11101	检测电阻 （29）
检测电阻值	整数	26:10	000000 1111101000	1kΩ
	分数	9:0	0000000000

 

RTD 堆栈建立时间

一旦激励电流源 启用，需要有限的时间 对于要解决的 R 和 C 链，tS哪里 tS取决于数字和值 单个电阻器（R意义和 RTD）和每个输入节点上的电容器。 t 上的上限S可以估计 通过合并总 RC，但这会产生 一个过于悲观的结果。另一个 获取 T 的方法S就是简单地模拟 一个电路，如图2所示。

图2.RTD 堆栈的延迟块模型。

仿真结果如 图3.这里选择了所有电容器 为 100nF，R意义为 1k。每行 表示建立时间 tS到内 堆栈中最后一个RTD两端电压最终值的0.1%。对于每个 图中，所有 RTD 都属于同一类型。

图3.模拟RTD堆栈的建立时间。

默认情况下，LTC2983 插入一个延迟 时间 T延迟= 启用 激励源和开始 ADC转换。然而，这是 不足以容纳两个以上的PT-100 RTD 堆栈中的探头（参见图 3）。

该 t延迟可以通过设置 复用器配置寄存器中的值， 0x0FF. 默认情况下，寄存器被清除。 添加到寄存器值的每个 LSB 表示在默认值 t 上增加 100μs延迟. 查阅“补充信息” 部分，了解更多信息 有关复用延迟的详细信息。例如 将0x10写入0x0FF结果为：

注意，可编程的最大值 延迟为26.5ms，这就足够了 最多用于建立六个PT-1000器件， 给定 C = 100nF。参见图 3 和图 4。

该 t延迟在每个之前插入 单独的ADC周期。每次 RTD 测量 由两个ADC周期组成。 因此总转换时间 RTD 的堆栈大约为：

其中 t延迟可通过 用户，t卷积在“完成 系统电气特性“表 在数据手册中，通常为 164ms，包括 默认多路复用延迟，N 为 要测量的 RTD 数量。

结论

LTC2983 能够与尽可能多的接口 作为 18 个 2 线 RTD 探头，但请确保 考虑建立延迟 由 R 产生C系统。问题可能 因数字和 使用的 RTD 探头类型。延迟 可以使用模型检查问题 以及此处介绍的模拟。

审核编辑：郭婷