ZHCACG9A june 2018 – march 2023 ADS1120 , ADS112C04 , ADS112U04 , ADS1147 , ADS1148 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122U04 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1261 , ADS1262 , ADS1263
與采用低側(cè)基準(zhǔn)的三線 RTD 測量類似,采用高側(cè)基準(zhǔn)的測量使用引線補(bǔ)償來消除作為測量誤差的引線電阻。但是,使用高側(cè)基準(zhǔn)時,要使用相同的電流來驅(qū)動基準(zhǔn)電阻和 RTD。使用第二個 IDAC 電流的引線補(bǔ)償不會引入 IDAC 不匹配的增益誤差項(xiàng)。使用高側(cè)基準(zhǔn)可降低該測量對 IDAC 電流失配的依賴性,從而無需進(jìn)行斬波。
測量電路需要:
IDAC1 向 RREF 提供電流,然后電流流入三線 RTD 的引線 1。與低側(cè)電流測量類似,IDAC2 向 RTD 的引線 2 注入電流,用于消除引線電阻產(chǎn)生的誤差。IDAC1 和 IDAC2 均流入 RBIAS,這是建立輸入信號的直流偏移量所必需的。該直流偏移量將 RTD 電壓設(shè)置為接近于 1/2 Vs,以便輸入處于 PGA 的輸入范圍內(nèi)。
與之前的拓?fù)湟粯?,該測量是比例式測量,無需將輸入或基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為電壓即可進(jìn)行轉(zhuǎn)換。與之前的 RTD 測量一樣,該拓?fù)湫枰哂懈呔群偷推频木芑鶞?zhǔn)電阻器。
計算 AIN1 和 AIN2 的輸入電壓,結(jié)果為:
ADC 輸入電壓測量 VAIN1 – VAIN2,RLEAD3 和 RBIAS 項(xiàng)會消失。
假設(shè)引線電阻相等且 IDAC 電流匹配,IIDAC1 = IIDAC2 = IIDAC。結(jié)果變成:
同時,基準(zhǔn)電阻僅由 IDAC1 驅(qū)動:
與前面的示例一樣,使用 RTD 的預(yù)期可用范圍開始設(shè)計。選擇基準(zhǔn)電阻和 IDAC 電流值以將輸入電壓置于 PGA 范圍內(nèi),同時確保 IDAC 在其順從電壓范圍內(nèi)運(yùn)行。正如在所有比例式測量中那樣,基準(zhǔn)電阻 RREF 必須是具有高精度和低漂移的精密電阻器。
要驗(yàn)證設(shè)計是否在 PGA 工作范圍內(nèi),請先計算 AIN1 和 AIN2 的電壓以及最大差分輸入電壓。假設(shè)引線電阻很小,可以忽略,方程式 55 和方程式 56 可簡化為方程式 60 和方程式 61。在給定增益設(shè)置和電源電壓的情況下,驗(yàn)證 VAIN1 和 VAIN2 是否處于 PGA 的輸入范圍內(nèi)。根據(jù)所需的溫度測量值使用最大 RTD 電阻。
此外,驗(yàn)證根據(jù) VAIN0 和 VAIN3 計算得出的 IDAC 源輸出電壓是否足夠低于 AVDD,以便處于 IDAC 電流源的順從電壓范圍內(nèi)。由于 IDAC1 的電壓始終高于 IDAC2 的電壓,因此計算 VAIN0 處的輸出電壓足以驗(yàn)證 IDAC 順從電壓。AIN0 處 IDAC 的輸出電壓可通過方程式 62 計算得出。
基準(zhǔn)電阻器 RREF必須是具有高精度和低漂移的精密電阻器。RREF 中的任何誤差在 RTD 測量也會出現(xiàn)。所示出的REFP0 和 REFN0 引腳作為開爾文連接與 RREF 電阻器相連,以獲得最佳的基準(zhǔn)電壓測量值。這消除了作為基準(zhǔn)電阻測量誤差的一切串聯(lián)電阻。