PDF《电路笔记 CN-0391》

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0 Circuits from the Lab? reference designs from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or punitive damages due to any cause whatsoever connected to the use of any Circuits from the Lab circuits. (Continued on last page) One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Fax: 781.461.3113 ?2016 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 电路笔记 CN-0391 Circuits from the Lab?参考设计经过测试检验,有助于加 速设计流程,简化系统集成,从而有效应对当今模拟、 混合信号和 RF 设计方面的挑战. 如需更多信息和/或技 术支持,请访问:www.analog.com/CN0391. 连接/参考器件 AD7124-8 集成 PGA 和基准电压源的

8 通道、低 噪声、低功耗

24 位Σ-Δ 型ADC ADP7118

20 V、200 mA 低噪声 CMOS LDO 线性 稳压器 带Arduino 兼容数字接口的灵活、低功耗、

4 通道热电偶系统 评估和设计支持 电路评估板 CN-0391 电路评估板(EVAL-CN0391-ARDZ) ADICUP360 评估板(EVAL-ADICUP360) 设计和集成文件 原理图、布局文件、物料清单 电路功能与优势 图1所示电路是一个灵活的集成式

4 通道热电偶测量系统, 基于低功耗、低噪声、精密

24 位Σ-Δ 型模数转换器(ADC) AD7124-8. 该电路最多可支持

4 个独立的热电偶通道,软件线性化算 法支持

8 种不同类型的热电偶(B、E、J、K、N、R、S 和T).4 个热电偶可以按任意组合进行连接,各热电偶通道 上的电阻温度检测器(RTD)提供冷端补偿(CJC).无需额外 的补偿.采用此系统的热电偶测量范围可覆盖各种类型热 电偶的全部工作范围. 该电路有一个标准串行外设接口(SPI)连接,可连接到 Arduino 兼容平台以快速开发原型.利用 USB 转UART 接 口和开源固件,EVAL-CN0391-ARDZ 可以轻松支持不同热 电偶应用. CN-0391 电路笔记 Rev.

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8 图2.包括测量端和参考端的热电偶连接(一个通道) 电路描述 温度测量简介 热电偶是工业应用中最常用的温度测量传感器之一,其成 本低,坚固耐用,可重复性好,并具有很宽的工作温度范 围和快速响应时间.热电偶特别适合高温测量(C 型热电 偶最高可测量 2300°C 的温度). 热电偶由两条不同金属线连接而成,如图

2 所示. 一端放置在需要进行温度测量的地方,称为测量端(TTC). 热电偶的另一端连接精密电压测量系统,该连接称为参考 端,或者称为冷端(CJ).测量端 TTC 和冷端 TCJ 之间的温差 产生一个热致电压 VTC ? VCJ ,其值与两个端点之间的温差 成比例.产生的电压通常为数微伏至数十毫伏不等,具体 取决于温度差值和热电偶类型. AIN0 AIN1/IOUT AIN2 AIN3/IOUT AIN5/IOUT AIN4 AIN6 AIN7/IOUT AIN8 AIN14/REFIN2(+) DGND AVDD IOVDD AVSS AIN15/REFIN2 (?) VOUT VIN EN GND SENSE/ADJ ADP7118-3.3 DOUT DIN SCLK CS LEVEL TRANSLATOR TC1 TC2 TC3 TC4 CH3 CH2 CH1 CH0 P1 P2 P3 P4 R3 R4 5V 3.3V AD7124-8 R5 1.6k? 0.1% ADICUP360 ARDUINO COMPATIBLE PLATFORM C1 0.47?F C2 0.47?F C3 0.47?F C4 0.47?F C5 0.1?F C6 0.1?F C7 0.1?F C8 0.1?F C9 0.1?F R2 R1 15300-001 ITS-90 EQUATION ITS-90 INVERSE EQUATION VTC TTC TCJ Σ TTC VTC VREF VRTD VTC C VCJ VTC TO TTC TCJ TO VCJ RRTD TO TCJ VTC C VCJ VCJ TCJ METAL A METAL B ADC ADC R5 1.6k? 0.1% RTD AT TCJ IOUT VRTD VRTD, VREF VREF RRTD = R5 * 15300-002 图1. 热电偶测量系统(原理示意图:未显示所有连接和去耦) 电路笔记 CN-0391 Rev.