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器件型号：XTR112 主题中讨论的其他器件：TIPD202、
我需要有关如何将 PT100 RTD 数据从4-20mA 转换为温度的一些帮助。
您好 Khyarul、
如何将 PT100 RTD 数据从4-20mA 转换为温度
我假设您的温度检测应用将 RTD 电阻信息转换为4-20mA 电流环路、其中电流环路将传输到右侧的器件、如下图所示。
假设 RTD 传感器感应的温度范围为-20C 至+150C、INA112将温度转换为右侧的4-20mA 电流环路。 以温度到电流转换 为线性关系、其中4mA 表示-20C、20mA 表示150C。 线性关系的斜率为(20-4) mA/(150 -(-20)) C = 0.094118 mA/C (4-20mA 电流环路与温度间的关系、这是线性的)。
要将4-20mA 转换为电压、电流必须驱动电阻器 R_LOAD、如上图中的红圈所示。 假设 R_LOAD = 250Ω Ω、4mA* 250Ω 转换为1Vdc、20mA* 250Ω 转换为5Vdc。 换句话说、4-20mA 将在 R_LOAD 电阻器上产生1-5V 电压、这也是线性关系。 R_LOAD 可以是任何值、只要它满足数据采集端 ADC 的满量程要求即可。
至少可以生成和绘制三种不同的线性关系。
1.4-20mA 电流与温度间的关系。
2.温度与输出电压间的关系(例如 Vout = 1-5V)
3.4-20mA 与输出电压间的关系
出于数据采集的目的、如果您想将 RTD 电阻转换为电压、温度与输出电压之间的关系就更加相关。 根据您的问题、您需要在上图1中建立线性关系、 即4-20mA 与温度间的关系、用线性方程表示、单位为 y = mx + b、其中 y 表示垂直轴上的4-20mA 电流环路、m 表示斜率或0.094118 mA/C、如上例所示、x 表示温度、 它是 x 轴、b 是偏移、当温度=-20C 时、从上面的示例中定义为4mA。 因此、如果以 mA 为单位的电流被测量或已知、则可以提取温度。 如果您知道温度、则可以在4-20mA 范围内计算电流。
希望我能回答您的问题。 如果您有其他问题、请告诉我。
最棒的
Raymond
非常感谢您的回答。
另一个问题 是、我 找不到如何将 RG、RLIN1、RLIN2的3线方程转换回 R1和 R2 (最小值和最大值 温度测量范围)、因为根据您给出的斜率线性关系、我需要最小值 和最大 温度值。
原理图如下：
您好 Khyarul、
我建议您浏览 TIPD202 3线制 Pt1000 RTD 参考设计、请参阅以下链接。 您可以从以下参考文献下载设计信息。
https://www.ti.com/tool/TIPD202
由于我对温度测量应用(包括温度范围、RTD 类型(2、3、4线 RTD)、性能规格和其他相关设计要求)了解甚少、因此很难回答您的问题。
XTR112 IC 有两个恒定电流源(250uA)、更适合 PT1000类型 RTD 传感器。 对于 RTD100类型的传感器、XTR114可能更合适、它可以生成两个100uA 的恒流源。 此外、您还必须考虑 RTD 传感器类型和传感应用。 当较大的恒定电流驱动某种类型的 RTD 传感器时、您需要考虑并避免可能的自传感器加热错误(I^2R 误差)。
我将附加应用参考附在后面、请参阅以下链接。 如果应用感应的温度范围较宽、则线性曲线拟合不适合描述 R 与温度曲线、其中可能需要 RTD 传感器的曲线校正-请参阅 XTR112/XTR114数据表中建议的通过硬件校正非线性。 您可以通过 MCU 通过 三阶或多项式曲线拟合进行类似的温度校正。 请向我提供一些设计要求、以便我能够更有效地为您提供帮助。
下面的链接是在 RTD 传感应用中通过硬件实现的 XTR112/XTR114模拟线性化方法。
DIN IEC 751标准 描述 了工业铂电阻温度计传感器、这些传感器在互联网上随处可见。 我随机挑选了一个 RTD 制造商供您参考。 您需要选择首选制造商的 RTD 传感器、您应该在其中遵循数据表、等级(A、B、C 等级等) 温度性能特性等。 虽然这些传感器的性能非常相似、但您应该使用制造商推荐的曲线拟合、以便在给定应用中更大限度地减少温度测量误差。
我希望这将帮助您确定您的需求。 如果您有其他问题、请告诉我。
最棒的
Raymond