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　　RTD温度是运用查找表计算出来的，并且对RTD的运用方式与对热电偶一样。注意，描述RTD温度与电阻关系的多项式与描述热电偶的多项式不同。

　　有关线性化和实现RTD最佳性能的详细信息，请参考应用笔记AN-0970“利用ADuC706x微控制器实现RTD接口和线性化”.

　　代码的温度至电流输出部分

　　测得最终温度后，将DAC输出电压设置为适当的值，以便在RLOOP上产生所需的电流。输入温度范围应该是？200°C至+350°C.代码针对？200°C和+350°C设置的输出电流分别是4 mA和20 mA.代码实施的是闭环方案，如图7所示，其中AIN9上的反馈电压通过ADC0测量，然后此值用于补偿DAC输出设置。FineTuneDAC（void）函数执行此项校正。

　　为获得最佳结果，应在开始该电路的性能测试前校准DAC.

　　图7. 闭环控制4 mA至20 mA的DAC输出

　　出于调试目的，以下字符串会在正常工作期间发送至UART（见图8）。

　　图8. 用于调试的UART字符串

　　常见变化

　　对于标准UART至RS-232接口，可以用ADM3202等器件代替FT232R收发器，前者需采用3 V电源供电。对于更宽的温度范围，可以使用不同的热电偶，例如J型热电偶。为使冷结补偿误差最小，可以让一个热敏电阻与实际的冷结接触，而不是将其放在PCB上。

　　针对冷结温度测量，可以用一个外部数字温度传感器来代替RTD和外部基准电阻。例如，ADT7410可以通过I2C接口连接到ADuCM360.

　　有关冷结补偿的更多详情，请参考ADI公司的《传感器信号调理》第7章“温度传感器”.

　　如果USB连接器与本电路之间需要隔离，则必须增加ADuM3160/ADuM4160隔离器件。

　　电路评估与测试

　　电流输出测量

　　DAC和外部电压电流转换器电路性能测试全都一起完成。

　　一个电流表与VLOOP+连接串联，如图1所示。所用的电流表为HP 34401A.执行初始校准和使用VDAC输出的闭环控制时的电路性能导致DAC输出电路报告的温度值为0.5°C.借助24位ADC,DAC和外部晶体管电路的非线性误差可以调零。因为温度是一个变化较慢的输入参数，所以此闭环方案非常适合这种应用。图9显示了未采用闭环控制（ADC0没有用于补偿DAC输出）时的理想DAC输出（蓝色）和实际DAC输出。未采用闭环控制时的误差可能会大于10°C.

　　图9. 温度（°C）与输出电流（mA）的关系（蓝色 = 理想值，开环操作：未补偿DAC输出）

　　图10显示了按推荐方式采用闭环控制时的相同信息。误差非常微小，与理想值相差不到0.5°C.

　　图10. 温度（°C）与输出电流（mA）的关系（蓝色 = 理想值，闭环操作：通过ADC0测量补偿DAC输出）

　　热电偶测量测试

　　基本测试设置如图11所示。热电偶连接至J2.

　　使用两种方法来评估本电路的性能。首先使用连接到电路板的热电偶来测量冰桶的温度，然后测量沸水的温度。使用Wavetek 4808多功能校准仪来充分评估误差，如图11所示。这种模式下，校准仪代替热电偶作为电压源。为了评估T型热电偶的整个范围，利用校准仪设置T型热电偶？200°C至+350°C的正负温度范围之间52个点的等效热电偶电压（T型热电偶请参见ISE, Inc.的ITS-90表）。图6显示了测试结果。

　　图11. 用于在整个热电偶输出电压范围内校准和测试电路的设置

　　RTD测量测试

　　为了评估RTD电路和线性化源代码，以精确的可调电阻源代替了电路板上的RTD.所用的仪器是1433-Z十进制电阻。RTD值的范围是90 Ω至140 Ω，代表？25°C至+114°C的RTD温度范围。

　　图12显示了RTD测量的测试设置电路，图13则显示了RTD测试的误差结果。

　　图 12. RTD误差测量的测试设置

　　图13. 使用分段线性代码和ADC0测量结果进行RTD测量时的°C误差

　　电流测量测试

　　正常工作时，整个电路的功耗通常为2.25 mA.保持在复位状态时，整个电路的功耗不到600 μA.

关键词： Cortex-M 微控制器 热电偶 测量系统