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基于ADI ADuCM360 的热电偶测量仪方案

 2015-02-04

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组件。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,装置方便等优点。

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4 mA至20 mA。

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

 

1. 热电偶测量仪方案框图

 

WPI_ADI_ADuCM3601

 

2. 功能描述

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。

 

3. 重要特征

  • 热电偶采集电路采用的是 T 型(铜-康铜)热电偶。可采集的温度范围为从 -200℃ 至 +350℃,灵敏度约为 40uV/℃ 。
  • 铂电阻采集电路,RTD 用于冷结补偿,使用的是 Pt100。
  • 主控电路采用 ADuCM360。拥有的资源有:128KB 程序内存,8KB 数据存储器,19 个 GPIO 资源,两个 24 位 12 通道多任务 ADC、1 个 12 位 DAC、16 个 PWM 控制器等。
  • 调制电路采用 AD5700 构成。拥有的资源有:HART 兼容完全集成 FSK 调制/解调器、1200HZ 和 2200HZ 正弦偏移频率、2V-5.5V 电源供电。
  • 电源电路采用 ADP1720,4~28V 宽电压输入范围,稳定输出 3.3V 电压。

 

4. 方案照片

 

WPI_ADI_ADuCM3602WPI_ADI_ADuCM3603