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基于ADI ADuCM360 的热电偶测量仪方案

 2015-06-15

热电偶是根据热电效应测量温度的传感器,是温度测量仪表中常用的测温元件。它的测温范围宽,性能比拟稳定,而且丈量精度高、范围大,从 -40℃ 到 + 1600℃ 均可连续测温。由于热电偶对温度变化反响灵活,它的热响应时间也很快。总体而言,它具有性能牢靠, 机械强度好,运用寿命长,装置便当等优点。

基于ADI ADuCM360 的热电偶测量仪方案,在精密热电偶温度监控应用中使用 ADuCM360 精密模拟微控制器,采用电路使用的是 T 型(铜-康铜)热电偶,可采集温度范围为 -200℃ 至 +350℃ ,且可控制此温度范围所对应的输出电流范围是 4mA 至 20mA。

本方案为热电偶测量提供了完整的解决方案,所需外部元件极少,并且可针对高达 28V 的环路电压采用环路供电。

【展示板照片】

展示板照片(正面) 展示板照片(反面)

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

① 信号测量:
使用热电偶(T 型铜-康铜)作为前端测量物理量-温度,并铂电阻作为冷结补偿以提高温度的精度。
② 数据显示:
将采集到的现场温度在 LCM 上显示相应的数值,并可通过按键进行摄氏温度和华氏温度的切换。
③ 调制和发射:
ADuCM360 内部 12 位 DAC 可控制 BC548 输出温度对应的电流,同时可与 AD5700 进行简单的 HART 通讯。

【方案特性】

① 测量精度高:
本方案在精密热电偶温度监控中使用 ADuCM360精密模拟微控制器,ADuCM360 集成双通道 24 位
Σ-Δ 型模数转换器,24 位Σ-Δ 型模数转换器使得前端模拟采集精度高。
② 测量范围广:
本方案中 ADuCM360 连接到一个 T 型热电偶和一个 100Ω 铂电阻温度监测器(RTD),RTD 用于冷结补偿。低功耗 Cortex-M3 内核将 ADC 的读数转换为实际温度值,支持的 T 型温度范围为 -200℃ 至 +350℃,此温度所对应的输出电流范围为 4~20mA。
③ 外围电路少:
本方案所需外部元件少,并且可针对高达 28V的环路电压采用环路供电。

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