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基於ADI ADuCM360 的熱電偶測量儀方案

 2015-02-03

熱電偶是根據熱電效應測量溫度的感測器,是溫度測量儀錶中常用的測溫元件。它的測溫範圍寬,性能比擬穩定,而且丈量精度高、範圍大,從 -40℃ 到 + 1600℃ 均可連續測溫。由於熱電偶對溫度變化反響靈活,它的熱回應時間也很快。總體而言,它具有性能牢靠, 機械強度好,運用壽命長,裝置方便等優點。

基於ADI ADuCM360 的熱電偶測量儀方案,在精密熱電偶溫度監控應用中使用ADuCM360精密類比微控制器,採用電路使用的是 T 型(銅-康銅)熱電偶,可採集溫度範圍為 -200℃ 至 +350℃ ,且可控制此溫度範圍所對應的輸出電流範圍是4 mA至20 mA。

本方案為熱電偶測量提供了完整的解決方案,所需外部元件極少,並且可針對高達28 V的環路電壓採用環路供電。

 

1. 熱電偶測量儀方案框圖

 

WPI_ADI_ADuCM3601

2. 功能描述

①   信號測量

使用熱電偶(T 型銅-康銅)作為前端測量物理量-溫度,並鉑電阻作為冷結補償以提高溫度的精度。

②   資料顯示

將採集到的現場溫度在 LCM 上顯示相應的數值,並可通過按鍵進行攝氏溫度和華氏溫度的切換。

③   調製和發射

ADuCM360 內部 12 位 DAC 可控制 BC548 輸出溫度對應的電流,同時可與 AD5700 進行簡單的 HART 通訊。

 

3. 重要特徵

  • 熱電偶採集電路採用的是 T 型(銅-康銅)熱電偶。可採集的溫度範圍為從 -200℃ 至 +350℃,靈敏度約為 40uV/℃ 。
  • 鉑電阻採集電路,RTD 用於冷結補償,使用的是 Pt100。
  • 主控電路採用 ADuCM360。擁有的資源有:128KB 程式記憶體,8KB 資料記憶體,19 個 GPIO 資源,兩個 24 位 12 通道多工 ADC、1 個 12 位 DAC、16 個 PWM 控制器等。
  • 調製電路採用 AD5700 構成。擁有的資源有:HART 相容完全集成 FSK 調製/解調器、1200HZ 和 2200HZ 正弦偏移頻率、2V-5.5V 電源供電。
  • 電源電路採用 ADP1720,4~28V 寬電壓輸入範圍,穩定輸出 3.3V 電壓。

 

4. 方案照片

 

WPI_ADI_ADuCM3602WPI_ADI_ADuCM3603