国芯思辰 芯炽3通道24位ADC SC3794（兼容AD7793）热电偶测量应用

芯炽SC3794是适合高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端，内置一个低噪声24位ΣΔ型ADC，其中含有3个差分模拟输入，还集成了片内低噪声仪表放大器，因而可直接输入小信号。

 

SC3794还内置基准电压源、时钟和激励电流，从而大大简化了热电偶系统设计。下图所示电路是一个基于24位Σ-Δ型ADC SC3794的热电偶测量系统：

 

 

利用SC3794进行热电偶测量

 

SC3794的功耗仅350μA，因而适合低功耗应用，例如整个发送器的功耗必须低于4mA的智能发送器等。SC3794还具有关断选项，在这种模式下，整个ADC及其辅助功能均关断，器件的功耗降至1μA。

 

SC3794提供一种集成式热电偶解决方案，可以直接与热电偶接口。冷结补偿由一个热敏电阻和一个精密电阻提供。该电路只需要这些外部元件来执行冷结测量，以及一些简单的R-C滤波器来满足电磁兼容性（EMC）要求。

 

SC3794完整热电偶测量系统电路描述

 

测试电路不包括线性化功能，因此，本电路的有用测量范围是0℃到+60℃。在该温度范围内，热电偶产生0mV至2.4mV的电压。内部1.17V基准电压用于热电偶转换。因此，SC3794的增益配置为128。

 

SC3794采用单电源供电，热电偶产生的信号必须被偏置到地以上，从而处于该ADC支持的范围。对于128倍的增益，模拟输入端的电压必须在GND+ 300mV至AVDD–1.1V范围内。

 

SC3794片上集成的偏置电压发生器偏置热电偶信号，使其共模电压为AVDD/2，确保以相当大的裕量满足输入电压限值要求。

 

SC3794的1mA激励电流用于为热敏电阻和2kΩ精密电阻供电。基准电压利用该2kΩ外部精密电阻产生。这种架构提供一种比率式配置，激励电流用于为热敏电阻供电，并产生基准电压。因此，激励电流值的偏差不会改变系统的精度。

 

SC3794以16.7Hz的输出数据速率工作。每读取10个热电偶转换结果，就读取1个热敏电阻转换结果。

 

SC3794的转换结果由模拟微控制器处理，所得的温度显示在LCD显示器上。

 

 

采用SC3794的完整热电偶测量系统

 

综上，该热电偶设计采用6V（2节3V锂电池）电池供电。一个二极管将6V电压降至适合SC3794和模拟微控制器的电平。模拟微控制器电源与SC3794电源之间有一个RC滤波器，用以降低进入SC3794的电源数字噪声。

 

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