如何利用ADUCM360精密監(jiān)控?zé)犭娕紲囟龋ǘ?/h1>
P120調(diào)節(jié)器,前者具有同樣的工作溫度范圍(?40°C至+125°C),功耗更低(典型值為35A,后者為70A)且具有更低的最大輸入電壓。請注意,ADuCM360/ADuCM361可以通過標(biāo)準(zhǔn)串行線接口編程或調(diào)試。對于標(biāo)準(zhǔn)UART至RS-232接口,可以用ADM3202等器件代替FT232R收發(fā)器,前者需采用3 V電源供電。對于更寬的溫度范圍,可以使用其它熱電偶,例如J型熱電偶。為使冷結(jié)補(bǔ)償誤差最小,可以讓一個熱敏電阻與實(shí)際的冷結(jié)接觸,而不是把它放在PCB上。
針對冷結(jié)溫度測量,可以用一個外部數(shù)字溫度傳感器來代替RTD和外部基準(zhǔn)電阻。例如,ADT7410可以通過I2C接口連接到ADuCM360/ADuCM361。
如果USB連接器與本電路之間需要隔離,則應(yīng)增加隔離器件ADuM3160/ADuM4160。
電路評估與測試
為測試與評估電路,將熱電偶測量和RTD測量單獨(dú)進(jìn)行評估。
熱電偶測量測試
基本測試設(shè)置如圖7。熱電偶與J5相連,必須安裝J1跳線以便對AIN7/VBIAS引腳進(jìn)行熱電偶共模電壓設(shè)置。電路板從PC的USB連接獲得電源。
使用兩種方法來評估本電路的性能。首先使用連接到電路板的熱電偶來測量冰桶的溫度,然后測量沸水的溫度。
使用Wavetek 4808多功能校準(zhǔn)儀來充分評估誤差,如圖4和圖6所示。這種模式下,校準(zhǔn)儀代替熱電偶作為電壓源,如圖7所示。為了評估T型熱電偶的整個范圍,利用校準(zhǔn)儀設(shè)置T型熱電偶?200°C至+350°C的正負(fù)溫度范圍之間52個點(diǎn)的等效熱電偶電壓。(可查看ISE公司的ITS-90 T型熱電偶表)。
為評估查找算法的精度,將551電壓讀數(shù)(等效溫度范圍:?200°C至+350°C,間隔+1°C)送往溫度計(jì)算函數(shù)。圖4和圖5表示以線性法和分段線性逼近法計(jì)算的誤差。
圖7. 用于在熱電偶完整輸出電壓范圍內(nèi)校準(zhǔn)和測試電路的設(shè)置
RTD測量測試
為評估RTD電路和線性化源代碼,以精確可調(diào)節(jié)的源電阻替代板上的RTD。采用儀器為1433-Z Decade Resistor。RTD值在90Ω至140Ω之間,表示的RTD溫度范圍為?25°C至+114°C。
圖8表示測試設(shè)置電路,圖9表示RTD測試的誤差結(jié)果。
圖8. 用于測量RTD誤差的測試設(shè)置
圖9. RTD測量誤差,以°C表示(采用分段線性代碼和ADC0測量)
熱電偶相關(guān)文章:熱電偶原理
對于標(biāo)準(zhǔn)UART至RS-232接口,可以用ADM3202等器件代替FT232R收發(fā)器,前者需采用3 V電源供電。對于更寬的溫度范圍,可以使用其它熱電偶,例如J型熱電偶。為使冷結(jié)補(bǔ)償誤差最小,可以讓一個熱敏電阻與實(shí)際的冷結(jié)接觸,而不是把它放在PCB上。
針對冷結(jié)溫度測量,可以用一個外部數(shù)字溫度傳感器來代替RTD和外部基準(zhǔn)電阻。例如,ADT7410可以通過I2C接口連接到ADuCM360/ADuCM361。
如果USB連接器與本電路之間需要隔離,則應(yīng)增加隔離器件ADuM3160/ADuM4160。
電路評估與測試
為測試與評估電路,將熱電偶測量和RTD測量單獨(dú)進(jìn)行評估。
熱電偶測量測試
基本測試設(shè)置如圖7。熱電偶與J5相連,必須安裝J1跳線以便對AIN7/VBIAS引腳進(jìn)行熱電偶共模電壓設(shè)置。電路板從PC的USB連接獲得電源。
使用兩種方法來評估本電路的性能。首先使用連接到電路板的熱電偶來測量冰桶的溫度,然后測量沸水的溫度。
使用Wavetek 4808多功能校準(zhǔn)儀來充分評估誤差,如圖4和圖6所示。這種模式下,校準(zhǔn)儀代替熱電偶作為電壓源,如圖7所示。為了評估T型熱電偶的整個范圍,利用校準(zhǔn)儀設(shè)置T型熱電偶?200°C至+350°C的正負(fù)溫度范圍之間52個點(diǎn)的等效熱電偶電壓。(可查看ISE公司的ITS-90 T型熱電偶表)。
為評估查找算法的精度,將551電壓讀數(shù)(等效溫度范圍:?200°C至+350°C,間隔+1°C)送往溫度計(jì)算函數(shù)。圖4和圖5表示以線性法和分段線性逼近法計(jì)算的誤差。
圖7. 用于在熱電偶完整輸出電壓范圍內(nèi)校準(zhǔn)和測試電路的設(shè)置
RTD測量測試
為評估RTD電路和線性化源代碼,以精確可調(diào)節(jié)的源電阻替代板上的RTD。采用儀器為1433-Z Decade Resistor。RTD值在90Ω至140Ω之間,表示的RTD溫度范圍為?25°C至+114°C。
圖8表示測試設(shè)置電路,圖9表示RTD測試的誤差結(jié)果。
圖8. 用于測量RTD誤差的測試設(shè)置
圖9. RTD測量誤差,以°C表示(采用分段線性代碼和ADC0測量)
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