Transducteur / Sensor eksitasyon ak teknik Mezi

Entwodiksyon Transducteurs Antre, oswa detèktè yo klase kòm swa aktif oswa pasif. Detèktè pasif, tankou thermocouples oswa fotodyod (nan mòd vòltaj-pwodiksyon an) se aparèy de-pò ki transfòme enèji fizik nan enèji elektrik dirèkteman, jenere siyal pwodiksyon san yo pa bezwen yon sous eksitasyon. Detèktè aktif (tankou sikwi aktif an jeneral) mande pou yon sous ekstèn eksitasyon. Egzanp yo ka jwenn nan klas la nan detèktè ki baze sou rezistans, tankou tèmistè, RTDs (detektè rezistans-tanperati), ak souch gage; yo mande pou yon aktyèl oswa vòltaj pou eksitasyon yo nan lòd yo pwodwi yon pwodiksyon elektrik. Atik sa a pral konsidere yon varyete de metòd eksitasyon ki ka itilize nan aplikasyon Capteur / transducer aktif epi yo pral montre kèk sikwi tipik. Diskisyon an gen ladan benefis ak enpèfeksyon nan teknik eksitasyon AC ak DC lè l sèvi avèk aktyèl ak vòltaj. Mezi egzat nan siyal analòg ba nivo ak yon sistèm akizisyon done jeneralman mande pou plis pase tou senpleman fil elektrik pwodiksyon an nan transducer a nan sikwi kondisyone siyal la ak Lè sa a, nan konvètisè analòg nan dijital. Pou kenbe gwo rezolisyon ak presizyon nan sistèm mezi a, designer a dwe fè atansyon nan chwazi sous eksitasyon pou transducer a-ak nan konplo fil elektrik jaden yo itilize nan transmèt siyal analòg ki ba-nivo soti nan transducer a A/D. konvètisè. Figi 1 montre yon dyagram blòk jeneralize yon sistèm akizisyon done ki baze sou transducer. Entegrite done yo akeri nan sistèm sa yo depann de tout pati nan chemen analòg siyal yo montre isit la. Figi 1. Tipik transducteur ki baze sou sistèm akizisyon done. Pou yon sous eksitasyon bay, se designer nan sistèm te fè fas ak defi a nan mezire siyal la pwodiksyon ak fè fas ak pwoblèm yo ki ka leve. Pou egzanp, rezistans fil elektrik ak bri pickup se yo ki pami pi gwo pwoblèm ki asosye ak aplikasyon ki baze sou Capteur. Gen yon varyete teknik mezi ki disponib pou travay nan rechèch nan pi bon pèfòmans nan sistèm mezi a. Chwa prensipal yo enkli rasyonometrik vs. operasyon ki pa ratiometrik, ak 2-fil vs. 3-, ak 4-fil Kelvin fòs / sans koneksyon. Teknik eksitasyon Transducteurs aktif yo ka eksite lè l sèvi avèk yon kouran oswa vòltaj kontwole. Chwa ki genyen ant eksitasyon vòltaj ak aktyèl se jeneralman nan diskresyon nan designer la. Nan sistèm done-akizisyon, li pa estraòdinè wè eksitasyon konstan-vòltaj yo itilize pou detèktè souch ak presyon, pandan y ap eksitasyon aktyèl konstan yo itilize pou eksite detèktè rezistan tankou RTD oswa tèmistè. Nan anviwònman endistriyèl ki fè bwi, eksitasyon aktyèl la jeneralman pi preferab akòz pi bon iminite bri li yo. Sous eksitasyon AC oswa DC ka itilize nan aplikasyon transducer; chak ofri avantaj ak dezavantaj. Avantaj ki asosye ak eksitasyon DC gen ladan senplisite aplikasyon ak pri ki ba. Dezavantaj nan eksitasyon dc gen ladan difikilte pou separe siyal aktyèl la ak erè DC vle akòz konpanse ak efè tèrmokapteur pwovoke parazit. DC offsets yo pa fiks; yo varye enprevizib akòz derive tanperati ak tou de sous tèmik ak bri 1/f. Malgre ke teknik eksitasyon AC yo pi chè pou aplike, yo ofri anpil benefis pèfòmans. AC eksitasyon opere menm jan ak konplo a koupe yo itilize nan anplifikatè presizyon; li se itilize avantaje nan sikwi transducteur siyal-kondisyone yo retire konpanse erè, mwayèn soti 1 / f bri ak elimine efè akòz tèrmokou parazit. Ak diminye sansiblite pou 1/f-bri, yon siyal pèsistans yap ogmante jiska discernans ka pwodwi ak pi ba kouran eksitasyon oswa vòltaj. Diminye eksitasyon vle di ke efè pwòp tèt ou-chofaj nan koule aktyèl nan detèktè rezistan ka redwi anpil. Depi yon lajè relativman etwat ki enplike, li posib tou ke eksitasyon AC ofri tou pi gwo iminite nan entèferans RF pase eksitasyon DC. Gen de gwo faktè nan chwazi yon sous eksitasyon ki pral amelyore pèfòmans jeneral sistèm lan. Premyèman, rezolisyon: grandè eksitasyon an ta dwe ase pou chanjman minimòm nan varyab ke yo te mezire pwodui yon pwodiksyon ki soti nan transducteur a ki gwo ase pou simonte bri ak konpanse nan sistèm lan. Dezyèmman, nivo pouvwa: si Capteur a reziste designer a dwe asire ke efè pwòp tèt ou-chofaj nan eksitasyon aktyèl ap koule tankou dlo nan transducer a pa efè negatif rezilta yo mezire. Ratiometrik Vs ki pa Peye-ratiometrik Operasyon Figi 2 montre yon konfigirasyon ratiometrik nan yon aplikasyon transducer pon. Yo itilize menm sous referans pou tou de eksitasyon transducer ak konvètisè A/D. Yon chanjman pousantaj bay nan eksitasyon kontrekare pa menm chanjman nan pousantaj nan pwosesis konvèsyon an (oswa vis vèrsa). Kòd pwodiksyon ADC a, DOUT, se yon reprezantasyon dijital nan rapò a nan opinyon konvètisè a, AIN, ak referans li yo, VREF. Depi opinyon konvètè a ak referans li yo sòti nan menm sous eksitasyon an, chanjman nan eksitasyon an pa prezante erè mezi yo. Kidonk, nan konfigirasyon ratiometrik, si varyab yo mezire pa transducer a pa chanje, kòd pwodiksyon dijital ki soti nan ADC a se iminitè a varyasyon nan eksitasyon pon an. Pou rezon sa a, yon referans egzat ki estab pa nesesè pou reyalize mezi egzat. Operasyon rasyonometrik trè pwisan; li pèmèt mezi ak kontwòl, lè l sèvi avèk sistèm ekipman pou analòg, pou jwenn presizyon endepandan de estabilite referans vòltaj oswa ekipman eksitasyon. Paske rejè ekipman pou pouvwa a nan pifò ADC yo se jistis segondè, flote nan vòltaj la ekipman pou pouvwa pa afekte yon move mezi mezi a. Figi 2. Operasyon ratyometrik nan yon aplikasyon transducer pon. Figi 3 demontre dezavantaj nan operasyon dc ki pa ratiometrik. Li montre yon konfigirasyon tipik ki pa rasyonometrik nan yon aplikasyon transducer pon. Kòm nan aplikasyon anvan an, ADC a soti yon kòd dijital, DOUT, rapò AIN ak VREF. Nan egzanp sa a, kòd pwodiksyon an sansib a chanjman relatif ant eksitasyon pon an ak vòltaj referans. Nenpòt chanjman nan rezilta yo vòltaj eksitasyon se yon chanjman nan vòltaj la opinyon analòg wè pa ADC la. Depi referans a se endepandan de eksitasyon an, kòd pwodiksyon dijital la pral reflete eksitasyon an chanje. Sikui ki pa ratiometrik yo prensipalman apwopriye pou aplikasyon ki mande pou mezi kont yon referans absoli-oswa kote yon sèl konvètisè sèvi yon varyete de entrain analòg ki pa gen rapò. Depi chanjman nan referans, eksitasyon, elatriye, pa pral retire men yo pral reflete nan mezi a, referans trè egzat, egzak ak ki estab ak sous eksitasyon yo mande pou pifò aplikasyon yo. Figi 3. Operasyon ki pa ratiometrik nan yon aplikasyon pon-transducer. Nan desen an nan sistèm rezolisyon done-akizisyon segondè, konsèpteur yo ta dwe toujou kenbe nan tèt ou efikasite nan pri nan operasyon ratiometrik tout kote itilize li se posib. Konfigirasyon fil elektrik Gen yon varyete konfigirasyon fil elektrik ki ka itilize lè w konekte ak detèktè rezistan tankou RTD ak tèmistè nan aplikasyon pou mezi tanperati. Koneksyon debaz 2-, 3- ak 4-fil yo montre nan Figi 4. Poukisa fòma sa yo disponib, ak divès kalite konpleksite ak pri yo? Plon-fil rezistans ka prezante erè mezi enpòtan si prekosyon adekwa yo pa pran elimine yo, patikilyèman nan ki ba-rezistans 100-W aplikasyon pou RTD. Nan sikwi RTD yo yon aktyèl kontwole (anjeneral konstan) pase nan Capteur a, yon rezistans ki gen rezistans ogmante piti piti, repete, ak apeprè lineyè ak tanperati. Kòm rezistans li yo ogmante, gout vòltaj li yo ogmante epi, menm si li piti, yo ka mezire san difikilte. Nan yon aplikasyon ideyal vòltaj la mezire ta dwe sèlman gen ladan ogmantasyon nan rezistans nan Capteur nan tèt li. Nan pratik, menm si, espesyalman nan konfigirasyon de-fil, rezistans aktyèl la ant tèminal yo Capteur nan pwen an nan mezi gen ladan rezistans yo nan tou de Capteur a ak fil plon yo. Si rezistans plon-fil la ta dwe rete konstan, li pa ta afekte mezi tanperati a. Sepandan, rezistans fil la chanje ak tanperati; ak kòm kondisyon yo anbyen chanje, rezistans nan fil pral chanje tou, entwodwi erè. Si Capteur a se aleka epi fil la trè long, sous erè sa a pral enpòtan nan aplikasyon RTD, kote valè nominal Capteur a pral 100 W oswa 1 kW, ak chanjman incrémentielles yo anjeneral nan lòd la nan 0.4% / °C. . Aplikasyon Thermistor, kote valè nominal rezistans Capteur yo pi wo pase pou RTDs, yo gen tandans yo dwe mwens sansib a plon-rezistans, depi kondwi yo kontribye mwens erè. Figi 4. Konfigirasyon fil elektrik tipik pou detèktè ki baze sou rezistans. Konfigirasyon 2-fil yo montre sou bò gòch la se pi piti egzat nan twa sistèm yo montre pi wo a, paske rezistans nan fil plon, 2RL, ak varyasyon li yo ak tanperati kontribye erè mezi enpòtan. Pou egzanp, si rezistans plon nan chak fil se 0.5 W nan chak fil, RL ajoute yon erè 1-W nan mezi rezistans la. Sèvi ak yon RTD 100-W ak yon = 0.00385 / °C, rezistans a reprezante yon erè inisyal nan 1 W / (0.385W / °C) oswa 2.6 °C, ak varyasyon nan rezistans nan plon ak tanperati anbyen kontribye plis erè. Konfigirasyon 3-fil nan Figi 4 ofri amelyorasyon siyifikatif sou konfigirasyon 2-fil akòz eliminasyon yon sèl fil kouran ki pote kouran. Si fil mezi a retounen nan V (+) manje nan yon ne enpedans segondè, pa gen okenn kouran koule nan fil sa a epi pa gen okenn erè fil elektrik prezante. Sepandan, rezistans nan plon ak karakteristik tèmik nan fil la retounen RTD nan V (-) ak I (-) toujou entwodui erè, kidonk erè yo te redwi a yon mwatye erè a nan yon sistèm de-fil. Konfigirasyon 4-fil nan Figi 4 ofri pi bon pèfòmans, an tèm de presizyon ak senplisite, konpare ak konfigirasyon 2- ak 3-fil. Nan aplikasyon sa a, erè yo akòz rezistans plon-fil ak efè chofaj tèmik yo retire lè yo mezire tanperati a dwat nan RTD la. Fil retounen ki soti nan RTD yo jeneralman tanpon pa yon sikwi wo-enpedans (anplifikatè / analòg nan konvètisè dijital), e konsa pa gen okenn koule aktyèl nan fil yo retounen epi pa gen okenn erè prezante. Si gen de sous aktyèl ki disponib, li posib pou konsepsyon sistèm 3-fil ki esansyèlman elimine nenpòt rezistans fil elektrik oswa efè tèmik. Yon egzanp, lè l sèvi avèk konvètisè AD7711, yo montre nan Figi 5. Eksitasyon an founi pa kouran ki soti nan sous aktyèl 200-µA anwo a, ap koule tankou dlo nan rezistans fil konekte, RL1. Sous aktyèl ki pi ba a bay yon kouran k ap koule nan lòt fil mezi a, ak rezistans RL2, ki kreye yon gout vòltaj esansyèlman egal ak opoze a gout nan atravè RL1, anile li lè yo mezire diferans. Sòm de kouran yo ap koule san danje atravè fil retounen (RL3) nan tè (mezi diferans lan inyore vòltaj la mòd komen). Kouran 200-µA a, k ap koule nan seri 12.5-kW rezistans, devlope yon vòltaj ki itilize kòm referans pou konvètisè a, bay yon mezi ratiometrik. Figi 5. Elimine erè akòz rezistans fil elektrik nan aplikasyon RTD 3-fil. AD7711 a, yon gwo rezolisyon sigma-delta ADC, konvèti vòltaj la soti nan RTD a dijital. AD7711 la se yon chwa ideyal nan konvètisè pou aplikasyon sa a; li ofri rezolisyon 24-bit, yon anplifikatè pwogrè pwogramasyon sou chip ak yon pè sous aktyèl eksitasyon RTD matche. Kòm se evidan nan egzanp lan, ka yon solisyon konplè dwe bati san yo pa bezwen an pou eleman siyal kondisyone siplemantè. AC eksitasyon Figi 6 montre kèk nan sous yo erè sistèm ki asosye ak dc-eksitasyon ak mezi nan yon aplikasyon Capteur pon. Nan sikwi pon sa a, li pa posib pou distenge ki kantite pwodiksyon anplifikatè a (ak ba-frekans) aktyèlman soti nan pon an ak konbyen lajan ki dwe akòz siyal erè. Erè ki te entwodwi pa 1/f bri, parazit tèrmokapteur, ak konpanse anplifikatè pa ka trete sof si yo itilize kèk metòd pou diferansye siyal aktyèl la soti nan sous erè sa yo. AC eksitasyon se yon bon solisyon a pwoblèm sa a. Figi 6. Sous erè ki asosye ak eksitasyon DC nan yon sistèm mezi transducer pon. Siyal ki soti nan yon transducer pon, ki depann sou eksitasyon an, yo tipikman piti. Si eksitasyon an se 5 V ak sansiblite pon an se 3 mV / V, siyal pwodiksyon maksimòm lan se 15 mV. Sous degradasyon pou enfòmasyon yo bay nan siyal sa yo ki ba-nivo gen ladan bri (tou de tèmik ak 1 / f), vòltaj soti nan tèrmokou parazit ak anplifikatè konpanse erè. Pou egzanp, tèrmokapteur parazit egziste nan fil elektrik sikwi nòmal. Junctions ant fèblan-plon soude ak kwiv PC tablo tras yo ka prezante efè tèrmokapteur nan 3 a 4 µV / °C, si gradyan tèmik egziste atravè kous la. Junctions Thermocouple pral egziste tou ant tras kwiv nan tablo sikwi a ak broch kovar nan anplifikatè a, krreating erè vòltaj ki gwo tankou 35 µV / °C. Nan yon sistèm done-akizisyon wo rezolisyon, erè tèrmokapteur sa yo, ansanm ak erè konpanse anplifikatè ak bri nan sistèm nan, tout pral ajoute jiska siyifikatif DC ak erè frekans ba. AC eksitasyon se yon apwòch pwisan pou separe erè sa yo ak siyal la. Lè l sèvi avèk yon vag kare pou ac-eksitasyon, ak polarite nan siyal la eksitasyon ranvèse ant mezi, erè yo dc pwovoke ka efektivman anile. Sa a konplo koupe tou gen efè a nan retire 1/f bri, ki se dominan nan frekans ki ba (dc a kèk Hz) nan aplikasyon sa yo. Figi 7. Konfigirasyon pon tipik anplwaye eksitasyon AC. Figi 7 montre kouman yon pon ka configuré pou eksitasyon AC. Polarite vòltaj eksitasyon an nan pon an ranvèse sou sik altènatif, lè l sèvi avèk tranzistò Q1 a Q4 pou fè chanjman an. Tout erè dc ak frekans ba yo te rasanble ansanm kòm EOS. Pandan faz 1, Q1 ak Q4 yo sou pandan y ap Q2 ak Q3 yo koupe; pwodiksyon an, VOUT, bay pa (VA + EOS). Pandan faz 2, Q2 ak Q3 yo sou pandan y ap Q1 ak Q4 yo koupe, ak pwodiksyon an, VOUT, reprezante pa (-VA + EOS). Pwodiksyon aktyèl la se sòm de faz yo, ki bay VOUT = 2 × VA. Siyal kontwòl yo pou eksitasyon AC a dwe siyal revèy ki pa sipèpoze. Konplo sa a retire erè ki asosye ak eksitasyon DC nan depans lan nan yon konsepsyon ki pi konplèks. Figi 8 montre yon aplikasyon pon-transducer lè l sèvi avèk AD7730 pon-transducer ADC a, ki gen ladan sou-chip tout sikwi ki nesesè yo aplike eksitasyon AC ak pwodwi rezilta pwodiksyon an kalkile apre chanjman nan eksitasyon an. Figi 8. AC-eksite aplikasyon pon lè l sèvi avèk AD7730 sigma-delta konvètisè. AD7730 sigma-delta ADC a se yon devan analòg konplè pou aplikasyon pou peze echèl ak mezi presyon. Opere nan yon sèl ekipman +5-V, li aksepte siyal ba-nivo dirèkteman nan yon transducer ak pwodiksyon yon mo dijital seri. Se siyal la opinyon aplike nan yon pwopriyetè pwogramasyon avantaj devan, ki baze sou yon modulator analòg. Yon filtè dijital pwogramasyon ba-pase ak koupe filtre reglabl, pousantaj pwodiksyon, ak tan rezoud pwosesis pwodiksyon modulatè a. Gen de tanpon diferans programmable-gain analòg entrées, osi byen ke yon diferans referans D'. Li aksepte kat ranje opinyon analòg unipolè ak bipolè ant 10 mV ak 80 mV plen echèl. Rezolisyon pik-a-pik ki ka reyalize dirèkteman se 1 nan 230,000 konte. Yon DAC sou chip 6-bit pèmèt konpansasyon pou vòltaj tare nan aplikasyon pou peze-echèl. Ka koòdone seri aparèy la dwe configuré pou twa-fil operasyon ak se konpatib ak mikrokontroleur ak dijital siyal-processeurs. AD7730 a gen opsyon kalibrasyon pwòp tèt ou ak sistèm kalibrasyon, epi li prezante yon drift konpanse ki mwens pase 5 nV / °C ak yon drift benefis ki mwens pase 2 ppm / °C. Avèk nivo sa a nan pèfòmans drift, kalibrasyon nan jaden an anjeneral pa nesesè. Nan Figi 8, tranzistò Q1 rive Q4 fè oblije chanje vòltaj eksitasyon an. Tranzistò sa yo ka disrè matche bipolè oswa tranzistò MOS-oswa yon chip dedye pon-chofè tankou 4427 nan Micrel ka itilize pou fè travay la. Depi vòltaj la opinyon analòg ak vòltaj la referans yo ranvèse sou sik altène, AD7730 a dwe senkronize ak sa yo ranvèrseman nan vòltaj la eksitasyon. Pou chanje synchronous, li bay siyal kontwòl lojik pou chanje vòltaj eksitasyon an. Siyal sa yo se rezilta CMOS ki pa sipèpoze yo, ACX ak ACX. Youn nan pwoblèm yo rankontre ak eksitasyon AC se tan an rezoud nan siyal yo opinyon analòg apre chanje, espesyalman nan aplikasyon kote gen kondwi long soti nan pon an nan AD7730 la. Konvètisè a te kapab pwodwi done inègza paske li se pwosesis siyal ki pa konplètman rete. An konsekans, itilizatè a gen dwa pwograme yon reta ki rive jiska 48.75 µs ant chanjman nan siyal ACX yo ak pwosesis la nan done nan entrain analòg yo. AD7730 la tou echèl frekans lan chanje ACX an akò ak pousantaj aktyalizasyon pwodiksyon an. Sa a evite chanje pon an nan yon vitès san nesesite pi vit pase sistèm lan mande yo. Kapasite AD7730 la pou okipe vòltaj referans ki se menm jan ak vòltaj eksitasyon yo patikilyèman itil nan eksitasyon AC, kote aranjman divize rezistans sou opinyon referans ajoute nan tan an rezoud ki asosye ak oblije chanje an. AC-eksitasyon ka efektivman itilize elimine efè pwòp tèt ou-chofaj nan aplikasyon tanperati-mezi lè l sèvi avèk detèktè reziste. Lè w ap mezire tanperati lè l sèvi avèk yon RTD, aktyèl eksitasyon an tèt li (sepandan piti) pwodui I2R, oswa chofaj Joule, ki pwodui yon tanperati ki endike yon ti jan pi wo pase tanperati a ke yo te mezire. Degre nan pwòp tèt ou-chofaj depann anpil sou mwayen an nan ki RTD a benyen. Yon RTD ap chofe tèt li nan yon tanperati ki pi wo nan lè toujou pase nan dlo k ap deplase. Avèk eksitasyon DC souvan itilize, aktyèl la eksitasyon nan Capteur a dwe gwo ase pou ke chanjman nan tanperati ki pi piti yo dwe mezire rezilta nan yon chanjman vòltaj ki depase bri sistèm lan, konpanse ak drift nan sistèm nan. Kouran eksitasyon ki nesesè pou simonte erè sa yo anjeneral 1mA oswa plis. Pouvwa a gaye nan RTD a lakòz tanperati li yo monte, entwodwi erè drift nan mezi a, ki diminye presizyon sistèm lan. Pou egzanp, lè l sèvi avèk yon sous eksitasyon 1-mA dc ak yon RTD 1-kW ki gen yon efè oto-chofaj nan 0.05 ° C / mW rezilta nan yon erè drift nan 0.5 ° C. Depi yon sous ac-eksitasyon ap diminye efè konpanse ak flote, pi piti kouran eksitasyon ka itilize nan anpil aplikasyon. Kidonk, diminye aktyèl eksitasyon pa sèlman diminye efè pwòp tèt ou-chofaj nan RTD a (pa kare a nan rediksyon aktyèl la!); li te tou redwi dc la ki asosye ak ba-frekans pwodiksyon erè jan yo note sa pi wo a. Figi 9. Elimine efè chofaj pwòp tèt ou nan aplikasyon pou mezi tanperati RTD lè l sèvi avèk eksitasyon AC ak AD7730 ADC. Figi 9 montre AD7730-wo rezolisyon sigma delta konvètisè yo itilize pou mezi RTD AC-eksite. Nan aplikasyon sa a, AD7730 la opere ak founiti divize, sa vle di, AVDD ak DVDD yo nan potansyèl apa, ak AGND ak DGND yo nan potansyèl apa. Avèk aranjman sa a, li nesesè pou AVDD oswa DVDD pa depase AGND pa 5.5V. Se poutèt sa, lè opere ak ± 2.5-V analòg founiti DVDD a dwe limite a +3 V ki gen rapò ak tè dijital, ki se tè a sistèm. Pwodiksyon ACX AD7730 a, ki kontwole ranvèse aktyèl la nan aplikasyon sa a, etabli an parapò ak pwovizyon AVDD ak AGND. Lè ACX wo, yon kouran 100 µA ap koule nan RTD nan yon direksyon; lè ACX ba a, 100-µA ap koule nan direksyon opoze nan RTD la. Sous aktyèl la chanje-polarite devlope lè l sèvi avèk op-amps U1 ak U2 nan yon konfigirasyon estanda konvèsyon vòltaj-ak-kouran. AD7730 a, configuré pou mòd AC-excitation li yo, pwodui yon vag kare nan pwodiksyon ACX li yo. Pandan pwosesis konvèsyon ADC a pran de rezilta konvèsyon-youn sou chak faz nan siyal ACX-e li konbine yo nan ADC a pou pwodwi yon sèl mo pwodiksyon done ki reprezante tanperati a mezire. Pou egzanp, si pwodiksyon an RTD pandan faz youn nan siyal la ACX se 10 mV, ak yon sikwi 1-mV pwovoke dc-erè egziste akòz tèrmokou parazit, ADC a mezire 11 mV. Pandan dezyèm faz aktyèl la eksitasyon ranvèse ak ADC a mezire -10 mV soti nan RTD a, epi ankò wè +1-mV dc-erè, bay yon pwodiksyon ADC nan -9mV pandan faz sa a. Mezi sa yo trete nan ADC a (11 mV-(-9mV)/2 = 10mV), kidonk retire erè DC-induit nan sistèm nan. AC-excitation pèmèt kouran ki nan vwazinaj 100 µA yo dwe efektivman itilize nan aplikasyon RTD, jan yo montre nan figi 9, diminye efè oto-chofaj anpil. Paske vòltaj referans konvètisè a devlope lè l sèvi avèk aktyèl eksitasyon an, rezistans RTD a mezire ratiometrically. Kidonk, valè rezistans ekstèn nan konvètisè vòltaj-a-aktyèl la pa afekte presizyon sistèm, kòm valè egzak aktyèl kondwi a pa kritik, apeprè 1%. Se poutèt sa, 100-ppm / °C rezistans pral sifi. Sepandan, rezistans nan RREF, ki itilize aktyèl la pou devlope vòltaj referans ADC a, dwe estab sou tanperati pou evite erè referans-pwovoke nan pwodiksyon mezi a. Avèk kous la montre, tanperati mezire varye ant -200 ° C ak + 200 ° C ka fasil pou akomode. Depi liy-frekans pickup ka pwodwi konpanse si koupe se nan frekans liy (50 oswa 60 Hz), yo sijere operasyon chopper nan yon asynchrone 57 Hz (kote yon filtè nil rive). Rezolisyon 16-bit pik-a-pik yo ka reyalize lè w ap itilize AD7730 nan seri inipolè 0-20-mV li yo ak yon pousantaj aktyalizasyon 57 Hz. Yon lòt benefis enpòtan lè w sèvi ak AD7730 a nan aplikasyon RTD se iminite li nan tou de jaden elektrik gaye ak eklatman vit pasajè (EFT). Lè w ap opere nan yon anviwònman fè bwi li rekòmande lè l sèvi avèk AD7730 la nan mòd koupe li yo. Teknik estabilizasyon chopper yo itilize nan AD7730 elimine konpanse epi minimize drift konpanse. Lè AD7730 a opere nan mòd CHOP chèn siyal la, ki gen ladan premye filtè etap la, koupe. Sa a diminye pèfòmans jeneral drift la a mwens 5 nV/°C. AD7730 a ka opere nan prezans jaden elektrik (1 V/m a 3 V/m) soti nan 30 MHz a 1 GHz ak konpanse plat atravè ranje frekans lan. San yo pa koupe, pèfòmans nan konpanse degrade nan prezans yon jaden elektrik ak flote ak frekans. Rezime Nan konsepsyon sistèm rezolisyon segondè done akizisyon swen yo dwe egzèse nan chwazi metòd la nan eksitasyon, sous la eksitasyon pou transducteur a, ak konplo a fil elektrik jaden yo itilize nan transmèt siyal la ki ba-nivo analòg soti nan transducteur a konvètisè a A / D. Transducteurs ka eksite ak swa AC oswa DC aktyèl oswa vòltaj. DC se pi lajman itilize pase ac pou eksitasyon, paske sistèm lè l sèvi avèk dc eksitasyon yo pi fasil aplike ak rézoudr; men yo gen yon kantite dezavantaj. Mayitid la eksitasyon nan Capteur a dwe ase pou ke chanjman ki pi piti a yo dwe mezire rezilta yo nan yon chanjman vòltaj ki depase bri a, konpanse ak flote nan sistèm lan. Si gwo erè dc ak bri ki ba-frekans yo atann, eksitasyon AC itil. Sous eksitasyon an chanje sou sik altènatif, epi anplitid ki kapab lakòz yo mezire ak mwayèn pou bay yon rezilta konvèsyon. AC eksitasyon konsa retire efè bri 1 / f ak dc pwovoke efè parazit tèrmokòl nan yon chèn siyal. Sa a pèmèt eksitasyon an yo dwe redwi anpil, nan vire diminye erè yo prezante nan pwòp tèt ou-chofaj nan detèktè ki baze sou rezistans. Benefis sa yo anjeneral depase dezavantaj yo nan yon ti jan pi wo pri aplikasyon ak swen an ki dwe pran asire bon jan rezoud anvan yo fè yon mezi fèt. Chwa nan konfigirasyon fil elektrik Capteur yo disponib, ki enplike soti nan 2-a 4 fil, tou depann de presizyon ki nesesè yo. Konfigirasyon kat fil ofri pi bon presizyon lè yo elimine erè yo akòz rezistans nan fil plon ak efè tèmik nan fil elektrik la. Sistèm yo ka configuré ak eksitasyon komen ak referans (rayometrik), oswa ak referans endepandan (ki pa rasyonometrik). Ratiometrik se pi pito paske li pèmèt mezi ak kontwòl ak presizyon pi gran pase estabilite nan referans vòltaj oswa ekipman eksitasyon. Mezi yo ensansib a varyasyon eksitasyon.

Kite yon mesaj 

mesaj Lis