[参考译文] ADS1220：使用 ADS1220IPWR®︎进行开路热电偶检测

[原理图]

尊敬的 Jack：

我们对 TC 测量的常见建议如应用部分中的 ADS1220数据表所示。  此处使用一个大值电阻器作为 AIN+引脚上的上拉电阻器、而 AIN-引脚上使用一个相等大值的下拉电阻器。  当连接 TC 时、这种类型的配置将使 TC 保持在正确的共模输入范围内、并且在存在开路时将产生满量程结果。

如果 TC 断开、则烧毁电流源将实现相同的效果、因为一个电流源尝试将 ADC AIN+输入拉至 AVDD、将 AIN-输入拉至 AVSS。  如果使用的电路连接了 TC、则需要在 AIN-引脚上设置1/2电源的偏置点。  不清楚的是、由于电流源将输入拉至接地、AIN1的压降低于预期。  由于 R105和 R106的结有一个分压器、因此该引脚上的电压可能会发生变化、并且 ADC 在非线性区域中运行。

为了验证、我建议测量 R105两侧的电压、以检查 BCS 导通时的电压是否与关断时的电压相比没有什么异常。

此致、

Bob B

尊敬的 Bob：

感谢您的意见！  我们之前使用过参考拓扑(原理图中的 DNP'ed 电阻器仍将支持此方法)、尽管偏置电阻器比您可能推荐的小。  我们已经观察到上拉(PU)和下拉(PD)电阻器与热电偶电阻之间的分压器操作导致的热电偶响应不准确(例如、PU = PD = 100kΩ Ω、热电偶~20Ω Ω 会导致3.3V 电源的 K 型热电偶出现~8°C 的误差)。  据认为、我们可以使用 原理图中所示的电路(仍然使用分压器来建立 CM 电压)并使用烧毁电流源来检测损坏的热电偶、或者(2)通过大幅增加 PU/PD 电阻来解决该问题。  由于担心在这种大型电阻器(可能是脏污的工业环境)中存在漂移/稳定性、并且我们不能轻松控制热电偶电阻/稳定性、因此认为依靠烧毁电流源的方法在技术上会更好。

作为单独的回复、我将很快发布 R105端子电压。

2个烧毁源是否有差分电流规格(类似于 IDAC 源的图29 -不确定这实际上是否是不同的驱动电路)？  也许我们可以将 PU 和 PD 电阻器的幅度减小到烧毁源的电流差不会将电路超出 ADC 的 CM 范围？  如果是、我们希望在建立必要的 PU/PD 值方面提供一些帮助。

我确实感到奇怪的是、TI 似乎不建议使用集成到其产品中的烧毁电流源、而是建议一种方法、该方法会导致测量误差不大、BOM 成本更高。  有什么特殊原因吗？  是否有任何支持烧毁源的应用手册可用于检测热电偶故障？

-Jack

尊敬的 Jack：

BCS 与 IDAC 的不同之处在于、IDAC 在没有 BCS 的地方进行修整和匹配。  遗憾的是、由于其他一些承诺、我还没有机会亲自测试您的电路、但我确实打算对其进行测试。

至于上拉和下拉电阻器、这是许多客户已经使用的传统方法、他们也接受这种方法。  此外、当连接 TC 时、此配置还会将输入置于 PGA 输入范围内。  

您使用了不同的方法来建立正确的共模、并且还添加了两个电阻器。  因此、在我看来、BOM 成本的差异实际上并不适用于这种情况。  我们还有其他具有内部 VBIAS (ADS1248、ADS124S08等)的器件、这些器件无需外部电阻器即可设置正确的共模。

因此、上拉和下拉电阻会增加 ADS1220的 BOM 成本、并会在 TC 测量中增加一些误差。  许多客户已经处理了该错误、这可能是因为噪声在其系统中占主导地位。 使用上拉和下拉的一个优势是不必使用 BCS 进行开路检测。  为什么这是一个优势？  因为您不必担心从 BCS 充电的电容器的模拟稳定问题。

根据我的经验、客户不仅想知道传感器是否开路、而且还担心传感器短路和性能下降。  我不知道有关 BCS 使用的任何应用手册、尽管过去曾讨论过 E2E。  我们现在有了使用各种传感器类型对 ADS124S08进行温度测量的代码、现在正在为 ADS1220系列器件编写类似的代码。  但是、没有任何代码直接处理 BCS。

我同意、最好提供有关如何充分利用 BCS 的应用手册和/或代码示例。  不幸的是，我还有大约20个类似的想法，我也希望看到这些想法得到实现。

此致、

Bob B

尊敬的 Jack：

我们上次沟通已经有一段时间了。  如果您有其他问题、请随时回复此主题或使用您的问题创建新主题。

此致、

Bob B