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[参考译文] ADS1248:连接三根3线TPM100

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1248, ADS124S08, TS3A4751
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/569848/ads1248-connecting-three-3-wire-tpm100

部件号:ADS1248
在“线程”中讨论的其他部件: ADS124S08TS3A4751

您好,

是否可以将三根3线TPM100连接到一个ADS1248?

此类应用程序是否有任何连接方案

谢谢

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    Noam,

    我不确定TPM100是什么,但您指的是PT100 RTD? 如果是这样,您可以测量其中多达四个设备。 但是,也有一些限制。 我将解释如何设置,有哪些限制以及您还有哪些其他选项。

    使用ADS1248,您最多可以测量四个3线RTD。 以下是您将使用的设置:

    查看图表,您可以在虚线框中看到每个RTD元素。 所示的三个额外电阻器代表导线电阻(灰色阴影)。 在测量每个RTD时,您将使用IDAC将电流分别输出到每个RTD中。 假设IDAC电流和导线电阻匹配,则与IDAC电流作出反应的导线电阻会取消。 RTD可看到来自IDAC1的电流。 参考电压为RREF*(IIDAC1+IIDAC2)。 这将成为比率计测量,其中ADC输出代码将与RTD/(2*RREF)成比例

    但是,许多人不会使用此拓扑,因为噪音可能是一个问题,而输入过滤可能会有所帮助。 使用输入滤波,只能测量两个3线RTD。 下图显示了此拓扑如何组合在一起。

    借助此拓扑,我们通过外部引脚将IDAC电流绕过滤波器注入RTD。 在上一个示例中,我们将连接到输入引脚的IDAC的电流注入RTD。 使用外部滤波器时,滤波器电阻极不可能匹配到足以直接抵消导线电阻的程度。

    我会注意到,还有一组额外的输入引脚可用于进行替代测量。 如果需要测量其他内容,则AIN6和AIN7可用。

    如果您需要过滤,但仍想使用单个设备,另一种可能是使用ADS124S08。 此设备有更多引脚连接到输入多路复用器。 您可以连接以下所示的设备。

    与ADS1248不同,ADS124S08中没有专用的IDAC输出引脚(尽管在两种器件上,未使用的输入引脚均可用于IDAC)。

    我希望这能回答你的问题。 如果您还有其他问题,或者我完全误解了您的问题,请随时回复。

    吴若瑟

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    Joseph Hi,

    感谢您的详细回答。

    正确,它是PT100 (TPM来自与安全芯片相关的另一个项目)

    我是否可以使用外部开关(用于电流源)而不是内部开关(即使用带有外部开关的专用引脚切换IDAC1和IDAC2)?

    如果是,则为交换机提供任何建议。

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    Noam,


    我相信你可以使用某种2:6的多路复用器,但我很精通使用哪一种。 我将进行一些搜索并发布回帖。

    同时,请允许我说明这项建议中可能重要的内容。 首先,您不应太在意mux系列电阻是什么。 低电阻很好,但最终,mux只会转流,串联电阻不会成为测量的一部分。 重要的是,mux泄漏必须非常低。 任何泄漏都会使RTD和基准电阻的电流消失。 这可能会导致明显的增益误差。 此外,如果您需要考虑电路的工作温度。 通常,在高温下,泄漏电流较高。

    在我给你们展示的图表中还有另外两件事需要注意。 首先,参考电阻器的精度非常重要。 其中的任何错误也会在测量中显示为增益错误。 使用参考电阻器,您将需要一个精度高,漂移低的精密电阻器。 其次,此参考电阻还会作用于输入测量的水平偏移。 ADC中使用的PGA可能没有较大的输入操作范围(并且随着PGA增益增大,它可能会变小)。 参考电阻器通常用于向上移动输入信号,使其处于PGA的输入范围内。


    吴若瑟
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    好的,我将在等待您的建议时查找开关。

    另一件事是,如果我尝试测量未插接的RTD,会发生什么情况? 换言之,如何检测RTD中的问题(快捷方式或断开连接)。

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    Noam,

    卸下RTD后,ADC可能会产生异常结果。 查看第一个图,当IDAC1连接到AIN0,IDAC2连接到AIN1时,注入的电流将强制输入高电流,将两个输入都拉至正极轨。 在这种情况下,输入基本上为0。

    同时,来自IDAC1和IDAC2的电流都不会达到RREF,因此等效参考电压也将为0。 这超出了ADC的工作范围。

    如果确实得到这种异常结果,您可能需要关闭IDAC电流,然后打开烧断电流源。 使用此技术,您可以将输入分开,以测试RTD是否烧坏或打开。 请记住,您可以将其用作测试用例,在不测试输入时,应关闭烧断电流源。

    吴若瑟

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    Josheph,

    非常感谢您的支持。

    假设我将ADS1248用于两个RTD,如果我将使用不同的参考输入而不是用于两者的通用输入,会得到更好的结果吗?

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    Noam,

    您应该能够获得相同的结果。 无论您是进行一两次测量,都不重要。 一个问题是,在为不同RTD交换激励时,可能需要额外的稳定时间。 如果您有需要在测量中稳定的额外电容,则需要添加一些延迟,以等待RTD/RREF稳定。

    对于模拟mix/switch,我被指的是以下主题:


    TS3A4751似乎可以工作,但请注意,绝对最大电压为4V。 同样,在3V的工作电压下,泄漏电流似乎最大为2nA 通常我更喜欢少于1nA,这样您就可以找到更好的操作方式。

    吴若瑟

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    如果我的AVDD是5V,我不能使用它?

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    Noam,


    正确。 TS3A4571的电源绝对最大值为4V。 大于该值的电源可能会损坏设备。 如果你使用这种设备,我会坚持使用3.3V电源。


    吴若瑟
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    Joseph Hi,

    非常感谢您的支持。

    巴西

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    约瑟夫

    在这些共享R-ref多通道配置中,引入了一个错误源,但高侧R-ref拓扑中不存在该错误源。 当R-ref位于低回路端时,它可以看到IDAC1和IDAC2的总和,而在高侧拓扑中,通过R-ref的电流始终与RTD电流相同,因此可以消除电流源中的任何漂移和精度误差。 低端方法需要非常精确地匹配电流源;数据表显示匹配容差接近100uA或更低的1 % ,对于大于约8位精度的测量,不可接受。 您能否建议一种校准方法来测量和计算电流不匹配,然后将哪种方法应用于RTD测量? 在我看来,在关闭IDAC2的情况下,可能会通过第二次测量。
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    Rick,


    您可以执行两种不同的操作,但正如您所提到的,这两种操作都需要两种测量。

    在第一种方法中,您可以正常进行测量,将IDAC1注射到第一个RTD导联,将IDAC2注射到第二个RTD导联。 这将为您提供一个测量值。 然后,您将交换IDAC,将IDAC1注射到第二个RTD导联,将IDAC2注射到第一个RTD导联。

    您应该能够解决此问题,但两个测量值的平均值将取消IDAC1/IDAC2不匹配。

    使用第二种方法时,您将使用单一IDAC,但使用相同的基本设置。 您需要将IDAC1注入第一个RTD导线,使用RTD和参考电阻驱动导线电阻,然后进行测量。 然后将IDAC1注入第二个RTD导线,以驱动导线电阻和参考电阻。 请注意,这代表导联电阻测量值的负值,因此您可以将第一个测量值添加到第二个测量值以取消它们。

    我还想指出,由于您只使用一个IDAC,您的参考将显示为上一种方法的一半大。 这可能需要更改参考电阻,IDAC电流或PGA增益。


    吴若瑟

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    我喜欢IDAC交换方法,但我完全忽略了这种方法。 (优雅)保持每次测量的电气条件完全相同。 那么,是否可以假定这种不匹配完全是由内部电流源本身引起的,而不是由Mux IO通道之间的泄漏变化引起的?
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    Rick,


    是的,不匹配主要是内部电流源本身。 通过切块,我知道您一定可以减少与IDAC不匹配相关的错误数量。

    我对单个多路复用器通道的泄漏没有任何特定的知识。 但是,正常泄漏量很小,而且由于各个通道的构造方式相同,我认为任何残留的错配都将会小得多。


    吴若瑟
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    我们是否可以假定INS (+/-2nA,+/-1nA,PGA启用)的绝对和差分输入电流规格不仅代表IO PAD结构,而且代表它们馈送的mux通道的最大偏移贡献? 我从该规范中了解到,一对端口可能产生高达4nA的差异。 在10uA激励下,0.04 % ,所以是的,比IDAC不匹配小得多,但限于大约11位精度。 在100uA时,此设置跳至14位,假设IDAC切碎器将错误匹配的结果取消超过1000:1。 我对这些数字是否正确或缺少一些东西?

    此外,我注意到当我打开原始线程时,我们在这里的对话没有显示出来。 这种兑换在哪里积累? 我是否应该打开一个新螺纹,并将其标题适当地移动到可以移动此螺纹的位置? 我实际上使用的是ADS124S08,但同样的原理也适用。
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    Rick,


    我想说您的分析是准确的。 但是,表8中的数字是典型值,而不是最大值。 我不熟悉生成此表的特征参数数据,但我想说这些数字可能是一个单一标准偏差。

    关于帖子位置,您已发布了对现有线程的回复,该线程已在第三页上。 若要查看文章,您需要滚动到其他页面,可以使用页面底部的箭头按钮完成此操作。 通常,我们希望人们发布自己的线程(如有必要,可通过在帖子中粘贴链接来引用其他线程)。 我可以将对话拆分为单独的帖子,以帮助我们更轻松地找到对话。


    吴若瑟