Hvis der er uklarheder i denne artikel, bedes du se den originale engelske version.

Udnyt fordelene ved RTD-temperatursensorer uden kompleksiteten i grænsefladen

Af Bill Schweber

Bidraget af DigiKeys nordamerikanske redaktører

Fra sundhedspleje, instrumentering, HVAC- og bilapplikationer til Internet of Things (IoT) er temperatur den mest udbredte realitetsparameter, og det er afgørende for mange applikationer at kende temperaturen med den rette balance mellem nøjagtighed, præcision og repeterbarhed. En meget anvendt temperaturføler er modstandstemperaturføleren (RTD), et præcisionsmetalelement, der normalt er fremstillet af rent eller næsten rent platin. En platinbaseret sensor har en fuldt detaljeret, repeterbar og karakteriseret modstands-mod-temperatur-overføringsfunktion, så RTD'er er er meget udbredt i videnskabelige og instrumenteringsapplikationer.

Men for at udnytte potentialet i denne tilsyneladende enkle sensor med to terminaler fuldt ud skal designeren forstå de forskellige måder at drive den på og måle dens modstand for at bestemme temperaturen på. Desuden kræver mange applikationer flere RTD'er, så grænsefladen og det tilhørende kredsløb skal også passe til applikationen.

Designere har brug for RTD-specifikke komponenter, der tager fat på og overvinder RTD'ens iboende idiosynkrasier. Denne artikel viser, hvordan IC'er fra Texas Instruments, Maxim Integrated og Analog Devices sammen med et evalueringsboard fra Microchip Technology kan bruges til at forenkle deres anvendelse.

Sådan fungerer RTD-sensorer

RTD'ens funktionsprincip ligner i nogen grad termistoren og er bedragerisk enkelt. Det er en platintråd eller tynd film, undertiden tilsat andre ædelmetaller som f.eks. rhodium, med en kendt nominel modstand og en positiv ændring i modstanden som funktion af temperaturen (dvs. positiv temperaturkoefficient eller PTC). RTD'er kan fremstilles med mange forskellige nominelle modstandsværdier, hvoraf de mest almindelige er Pt100 og Pt1000 (undertiden skrevet som PT100 og PT1000) med en nominel modstand på henholdsvis 100 ohm (Ω) og 1000 Ω ved 0⁰C.

Almindelige måder at konstruere sensoren på er at vikle platintråden rundt om en glas- eller keramikunderlag eller at anvende platin i en tyndfilmsproduktion (figur 1). På grund af deres udbredte anvendelse og behovet for udskiftelighed definerer en international standard, DIN EN 60751 (2008), de detaljerede elektriske egenskaber for platin-temperatursensorer. Standarden indeholder tabeller over modstand over for temperatur, tolerancer, kurver og temperaturområder.

Billede af RTD'er anvender (fra venstre til højre) tyndfilm-, glas- og keramiske fremstillingsteknikkerFigur 1: Disse RTD'er anvender (fra venstre til højre) tyndfilm-, glas- og keramikfremstillingsteknikker. (Billedkilde: WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG)

Standard platin-RTD'er fungerer i et område fra -200⁰C til +800⁰C. Deres vigtigste egenskaber omfatter høj stabilitet, repeterbarhed og nøjagtighed, forudsat at de drives korrekt af en strøm- eller spændingskilde, og at deres modstand måles som en spænding over deres to terminaler ved hjælp af et passende analogt front-end-kredsløb (AFE), hvor spændingsaflæsningerne lineariseres for at opnå den højeste nøjagtighed.

RTD'ernes modstand ændrer sig ret dramatisk med temperaturen, hvilket gør dem endnu mere velegnede til måling med høj præcision. For en standard Pt100-enhed ændres modstanden fra ca. 25 Ω ved -200⁰C til ca. +375 Ω ved +800⁰C. Den gennemsnitlige hældning mellem 0 °C og +100 °C kaldes alfa (α) eller temperaturkoefficient, og dens værdi afhænger af urenhederne og deres koncentrationer i platin. De to mest anvendte værdier for alpha er 0,00385055 og 0,00392.

RTD'er tilbydes i tusindvis af specifikke modeller fra mange forskellige kilder. Et eksempel er Vishay Beyschlag PTS060301B100RP100,en 100 Ω platin-RTD med en grundlæggende nøjagtighed på ±0,3 % og en temperaturkoefficient på ±3850 ppm/°C i en 0603 SMT-pakning. Det er et medlem af PTS-serien af 100 Ω, 500 Ω og 1000 Ω blyfri SMT RTD'er i henholdsvis 0603-, 0805- og 1206-pakninger. Disse enheder fremstilles ved hjælp af en homogen film af platin, der er aflejret på et keramisk substrat af høj kvalitet, og de konditioneres for at opnå den korrekte temperaturkoefficient og stabilitet. Sensorelementerne er dækket af en beskyttende belægning, der er designet til elektrisk, mekanisk og klimatisk beskyttelse, og opfylder alle relevante IEC- og DIN-standarder for ydeevne og overholdelse. På grund af sin lille størrelse har 100 Ω-enheden i 0603-pakken en hurtig responstid i fri luft på under to sekunder til inden for 90 % af dens endelige modstandsværdi.

Linearisering af RTD

RTD'er er ret lineære, men har stadig en kurvet, monotonisk afvigelse. Til applikationer, der kræver en nøjagtighed på en grad eller få grader, er det måske ikke nødvendigt at linearisere RTD-overføringsfunktionen, da afvigelsen er ret lille (figur 2). For eksempel er forskellen mellem -20⁰C og +120⁰C mindre end ±0,4⁰C.

Graf over Maxim Pt100 RTD-modstand vs. temperaturFigur 2: Pt100 RTD-modstand vs. temperatur, vist med en tilnærmelse af den lige linje for 0 °C til +100 °C. (Billedkilde: Maxim Integrated)

RTD'en anvendes dog ofte i præcisionsanvendelser, der kræver en nøjagtighed på en tiendedel eller mere af en grad, og derfor er linearisering nødvendig. Linearisering kan gennemføres ved beregning i software eller ved hjælp af en opslagstabel. Til meget nøjagtig linearisering anvendes Callendar-Van Dusen-ligningen:

Ligning 1

hvor T = temperatur (°C); R(T) = modstand ved T; R0 = modstand ved T = 0 °C; og A, B og C er RTD-specifikke konstanter.

For α = 0,0038505555 definerer DIN RTD-standarden Callendar-Van Dusen-koefficientværdierne A, B og C som:

A = 3,90830 x 10-3,

B = -5,77500 x 10-7, og

C = -4,18301 x 10-12 fra -200°C til 0°C, og C = 0 fra 0°C til +850°C (dette har den fordel, at det reducerer polynomiet til en enklere andenordensligning)

RTD-forbindelser

Som en passiv, to-terminal modstand er RTD-interface-drev og -aftastningskredsløb i princippet enkle, og drevet kan være en spændings- eller strømkilde. I den mest grundlæggende form med en spændingskilde er RTD-ledningerne forbundet til kilden, ligesom en stabil kendt modstand (RREF) er placeret i serie, som normalt har samme nominelle værdi som RTD'en (figur 3). Dette danner et standard spændingsdelerkredsløb. Spændingen over både RTD'en og seriemodstanden måles, og der anvendes derefter enkle spændingsdelerberegninger til at beregne RTD-modstanden. Nøjagtigheden kan forbedres ved at måle spændingen over den kendte modstand sammen med spændingen over RTD'en.

Diagram over Maxims forenklede kredsløb til konditionering af RTD-signalerFigur 3: Dette forenklede kredsløb til konditionering af RTD-signalet anvender RTD'en i serie med en kendt referencemodstand (RREF) og en strømkilde; spændingen over RTD'en måles sammen med spændingen over referencemodstanden for at beregne RTD-modstanden. (Billedkilde: Maxim Integrated)

Selv om dette arrangement er simpelt, har det mange kilder til potentiel unøjagtighed, herunder ændringer i kildespændingen, temperaturkoefficienten for referencemodstanden, strøm-modstandsfaldet i forbindelsesledningerne (IR) og endda temperaturkoefficienten for kobberforbindelsesledningerne, som er ca. +0,4 %/˚C. For delvis at afhjælpe disse fejlkilder anvendes RTD'en ofte i stedet i en ratiometrisk Wheatstone-bro-konfiguration.

Broen og spændingsdrevet har dog stadig svagheder. Et ratiometrisk arrangement som f.eks. broen har sin egen velkendte ikke-lineære sammenhæng, som er uafhængig af ikke-lineariteten af ethvert broelement. Derfor skal dette forhold indregnes i de beregninger, der korrigerer for RTD-elementets ikke-linearitet, hvilket komplicerer algoritmen og øger behandlingsbyrden.

Af disse og andre grunde anvendes RTD'en næsten altid sammen med en strømkilde. Dette giver fuld kontrol over drevets situation og giver mulighed for mere direkte at kompensere for spændingsfald og temperaturrelaterede ændringer i forbindelsesledningerne. Afhængigt af anvendelsen og afstanden mellem RTD'en og dens AFE kan designere bruge to, tre, fire eller fire ledninger med sløjfeforbindelser (Figur 4).

Diagram over forbindelsen mellem RTD'en og AFE'en kan bruge to, tre eller fire ledningerFigur 4: Forbindelsen mellem RTD'en og AFE'en kan bruge to, tre eller fire ledninger; sidstnævnte kan være en parvis firetrådsforbindelse eller have en separat sløjfe til to ledninger. (Billedkilde: Texas Instruments)

Den totrådede forbindelse er den enkleste, mindst omfangsrige og billigste. Den er dog kun egnet til nøjagtige resultater, når ledningerne, der forbinder Pt100 RTD'en med AFE-kredsløbet, har en meget lav modstand på under et par milliohm (mΩ), hvor ledningsmodstanden ikke bliver væsentlig i forhold til RTD-modstanden. Typisk begrænser dette afstanden til ca. 25 cm, men afhænger også af kablernes tykkelse, som ofte er tynde på grund af den fysiske installationskonfiguration og de fysiske begrænsninger. Det er naturligvis muligt at korrigere for spændingsfaldet ved hjælp af beregninger. Dette øger dog kompleksiteten, især hvis ledningsmodstanden påvirkes af temperaturen.

Ved længere afstande på op til ca. 30 meter (m) anvendes tre ledninger. Her overvåger kredsløbet den ene side af strømsløjfen med en Kelvin-forbindelse, idet det måler spændingsfaldet i sløjfens modstand og derefter kompenserer for dette fald. Denne metode forudsætter, at spændingsfaldet i den ikke-Kelvin-lednings side er det samme som i Kelvin-lednings side.

Ved den firetrådede metode anvendes fuld Kelvinaflæsning til overvågning af begge sider af RTD'ens strømsløjfe. Denne fremgangsmåde giver præcision ved at eliminere effekten af ledningsmodstanden, uanset forskellene mellem de to strømkildekabler. Den kan bruges på afstande på flere hundrede meter, men den har den største indvirkning på materiale og trådmasse.

Endelig giver den firetrådede metode med sløjfe designeren valgmuligheder med hensyn til, hvordan tabet i sløjfen skal måles. Modstanden af ledningerne til sløjfeforbindelsen kan måles som en simpel modstand uafhængigt af den faktiske RTD-sløjfe, idet det antages, at de to ekstra ledninger er identiske med RTD-ledningerne. Denne fremgangsmåde kan synes at være mere besværlig end det direkte Kelvin-arrangement med hensyn til installation og beregninger, men der er praktiske tilfælde, hvor det er fysisk vanskeligt at tilvejebringe regelmæssige Kelvin-forbindelser ved RTD'en. Ikke desto mindre anvendes dette arrangement ikke ofte i moderne installationer, fordi fire- og endda tre-trådsmetoden kan give sammenlignelige resultater med en passende opsætning og kalibrering.

Bemærk, at valget af at anvende en to-, tre- eller firetrådsgrænseflade er uafhængigt af RTD'en, og enhver RTD kan anvendes med et hvilket som helst valg, forudsat at der er plads og adgang til at foretage de nødvendige fysiske forbindelser. I fysisk små opsætninger kan trådbundtets masse imidlertid medføre termiske forskydninger og yderligere termiske tidskonstanter. Generelt er det god praksis at holde den termiske masse i måleanordningen så lille som muligt i forhold til den masse, der skal måles.

Problemer i forbindelse med forbindelsesledninger og signalintegritet går ud over den grundlæggende DC-modstand. Støj er ofte et problem, og selv om temperatur er et forholdsvis langsomt skiftende fænomen sammenlignet med de fleste støjsignaler, kan støj stadig ødelægge signalet ved AFE'en, hvis den opstår, lige når spændingen over RTD'en samples eller konverteres. I ekstreme tilfælde kan støj mætte front-end'en og "blinde den" i nogle få millisekunder (ms), indtil den kommer ud af mætningen.

Af denne og andre grunde bør følerledningerne fra RTD'en være afbalanceret (undertiden kaldet longitudinal balance) med samme impedans til jord, hvis deres længde er større end ca. 1 meter. Årsagen er, at disse parallelle ledninger sandsynligvis vil have en common-mode-spænding (CMV) og støj, men AFE'ens differentielle front-end kan afvise disse. Hvis ledningerne imidlertid er ubalancerede, vil kredsløbet konvertere noget af common-mode-signalet til et ubalanceret signal, som ikke vil blive afvist af AFE'ens differentielle indgang.

Valg af Pt100 vs. Pt1000 RTD

Da de mest almindelige RTD'er fås med enten 100 Ω eller 1000 Ω modstand ved 0⁰C, er det indlysende spørgsmål, hvordan man vælger mellem dem. Som altid er der afvejninger og ikke noget enkelt "rigtigt" svar, da det afhænger af applikationens særlige karakteristika. Bemærk, at lineariteten af den karakteristiske kurve, driftstemperaturområdet og responstiden er den samme eller næsten den samme for både Pt100- og Pt1000-RTD'er, og at deres temperaturkoefficient for modstand også er den samme.

Pt100 RTD'en har en lavere nominel modstand, og derfor kan den som tidligere nævnt kun anvendes til korte afstande i en totrådskonfiguration, da ledningsmodstanden vil være betydelig sammenlignet med RTD'en. I modsætning hertil er ledningsmodstanden en meget mindre del i forhold til Pt1000-modstanden, hvilket gør Pt1000 bedre egnet til længere totrådsforløb.

Da Pt1000 RTD'en har en højere modstand i henhold til Ohm's lov (V = IR), kræver den mindre strøm for at udvikle en given spænding over den. En beskeden strøm på 1 milliampere (mA) vil give et fald på 1 volt ved 0⁰C, og spændingen stiger fra denne værdi, når temperaturen stiger.

Der er imidlertid en potentiel uønsket konsekvens af højere spændinger, da RTD-spændingen kan overskride AFE-front-end'en ved højere temperaturer. Strømkilden skal også have tilstrækkelig overensstemmelse til at drive den faste strømværdi gennem modstanden. F.eks. kræver 1 mA gennem 1000 Ω en strømkildes overensstemmelse på lidt over 1 volt, men efterhånden som RTD'en varmes op og dens modstand øges, øges den nødvendige overensstemmelse proportionalt. En RTD-strømkilde med høj modstand kan således kræve højere spændingsskinner for at sikre en tilstrækkelig overensstemmelsesspænding.

Den lavere strøm, som Pt1000 har brug for for et givet spændingsfald, giver to fordele. For det første kræves der mindre strøm, hvilket forlænger batteriets levetid. For det andet reduceres RTD'ens egenopvarmning, hvilket kan have en stor indflydelse på nøjagtigheden af aflæsningen. Korrekt teknisk praksis er at anvende et strømstyringsniveau, der minimerer sensorens selvopvarmning, samtidig med at der udvikles et tilstrækkeligt spændingsfald og dermed opløsning over RTD'en.

Det betyder ikke, at der ikke er plads til Pt100 RTD'en. Faktisk anvendes den i vid udstrækning i industrien af hensyn til arven, og hvor ledningslængde, lav effekt og selvopvarmning ikke er vigtige faktorer. Pt100 RTD-installationer er som lavimpedanssløjfer også meget mindre følsomme over for støjoptagelse sammenlignet med installationer med Pt1000 RTD, som i sagens natur har en sløjfeimpedans, der er ti gange højere.

Ud over de elektriske overvejelser er der også mekaniske overvejelser. Pt100-sensorer fås både som trådviklede og tyndfilmskonstruktioner med forskellige fysiske egenskaber, mens Pt1000 RTD'er generelt kun tilbydes som tyndfilmsenheder.

Bemærk, at der til applikationer med højere nøjagtighed kan være behov for andre trin for at minimere RTD-selvopvarmningsfejl.En måde at gøre dette på er at pulse strømmen gennem RTD'en og derefter måle spændingen i løbet af pulsperioden.Jo kortere pulsens arbejdscyklus er, jo mindre er selvopvarmningsfejlen. Denne fremgangsmåde kræver imidlertid også en noget mere sofistikeret grænseflade til korrekt styring af impulstidspunktet og duty cycle og til synkronisering af spændingsaflæsningen med impulserne.

IC'er forenkler RTD-grænsefladen

Som med deres andre modstandsbaserede temperaturaflæsningskomponenter ser RTD'en enkel ud, og det bør den også være ved brug. Det er trods alt en to-terminal modstand uden nogen parasitiske egenskaber af betydning i den relativt langsomt bevægende verden af temperaturaflæsning. Ikke desto mindre har vi, som med termistorer og mange andre grundlæggende sensorer, set, at brugere af denne transducer har et væld af problemer at tage hensyn til, herunder drev, linearisering, kalibrering, ledningskompensation og meget mere; situationens kompleksitet øges, når der anvendes mere end én RTD, hvilket ofte er tilfældet.

For at løse de problemer, der er forbundet med RTD-interfacing, har IC-leverandørerne udviklet applikationsspecifikke IC'er, der letter tilslutningen på både den analoge RTD-side af front-end'en og den konditionerede udgang, og som endda går så langt som til at omfatte et komplet, processor-kompatibelt digitalt interface. For eksempel bruger Texas Instruments OPA317IDBVT-operationelle forstærker OPA317IDBVT en proprietær autokalibreringsteknik til samtidig at give en lav offsetspænding (typisk 20 mikrovolt (μV), maksimalt 90 μV) og næsten nul drift over tid og temperatur samt næsten nul biasstrøm. Som følge heraf "belaster" op-forstærkeren ikke RTD'en og påvirker den ikke, men er både "usynlig" og konsistent. Opforstærkeren fungerer fra single-ended eller bipolære forsyninger fra 1,8 volt (±0,9 volt) op til 5,5 volt (±2,75 volt), og dens (maksimale) hvilestrøm på 35 μA gør den velegnet til batteridrevne applikationer.

En af egenskaberne ved denne op-forstærker er, at den kan konfigureres til at arbejde med signaler, der er meget tæt på jord, som det er tilfældet for en "kold" RTD, der arbejder med et lavt strømniveau og dermed med en lav spænding over den. I modsætning hertil har mange op-forstærkere med enkeltforsyning problemer, når input- og output-signalerne nærmer sig 0 volt, hvilket er tæt på den nedre grænse for output swing for en op-forstærker med enkeltforsyning. Selv om en god opforstærker med en enkelt forsyning kan svinge tæt på jorden for en enkelt forsyning, når den måske ikke jorden. OPA317IDBVT's udgang kan bringes til at svinge til jorden eller lidt under jorden ved en enkeltforsyningskilde ved at tilføje endnu en modstand og en yderligere, mere negativ strømforsyning end opforstærkerens negative strømforsyning (Figur 5). Ved at tilføje en pull-down-modstand mellem udgangen og den ekstra negative forsyning kan den bringe udgangen ned under den værdi, som udgangen ellers ville opnå.

Diagram over Texas Instruments OPA317IDBVT kan håndtere signaler, der er tæt på jordpotentialetFigur 5: Ved at tilføje en pull-down-modstand (RP) og en ekstra negativ forsyning kan OPA317IDBVT håndtere signaler, der er tæt på jordpotentialet. (Billedkilde: Texas Instruments)

Maxim Integrated MAX31865, der går ud over den analoge grænseflade-op-forstærker alene, er en brugervenlig modstand-til-digital-konverter, der er optimeret til Pt100- og Pt1000-RTD'er (Figur 6). IC'en fås i små 20-lead TQFN- og SOIC-pakker og kan konfigureres til to-, tre- og firetråds RTD-interfaces, samtidig med at den har en SPI-kompatibel grænseflade på processorsiden.

Diagram over Maxim Integrated MAX31865 RTD-til-digital-konverterFigur 6: Maxim Integrated MAX31865 RTD-til-digital-konverter omfatter analog grænseflade, digitizer og SPI-udgang til to-, tre- og firetråds-RTD'er. (Billedkilde: Maxim Integrated)

En enkelt ekstern modstand indstiller følsomheden for den anvendte RTD, og en præcisions 15-bit delta-sigma ADC konverterer forholdet mellem RTD-modstanden og referencemodstanden til digital form for en nominel temperaturopløsning på 0,03125⁰C og en nøjagtighed på 0,5⁰C under alle driftsbetingelser og ekstreme forhold.

Mange temperaturmåleapplikationer kræver brug af flere RTD'er sammen med andre temperatursensorer for at få en testopstilling fuldt instrumenteret. Til disse applikationer understøtter Analog Devices LTC2983 sensor-til-digital, højpræcis digital temperaturmålingssystem-IC'en en lang række sensorer og muligheder. Den kan håndtere op til 20 sensorkanaler, som kan være en blanding af to-, tre- og firetråds-RTD'er, termoelementer, termistorer og endda dioder (Figur 7). IC'en kan programmeres med den specifikke type sensor og den ønskede excitation og derefter levere indbyggede standardkoefficienter for disse sensorer; den understøtter også brugerdefinerede, brugerspecificerede koefficienter.

Diagram over Analog Devices LTC2983 universelle indgangeFigur 7: Analog Devices LTC2983's tyve universelle indgange kan blandes efter behov for at dele dem med termokobler, to-, tre- eller firetråds-RTD'er, termistorer og dioder, der anvendes som temperatursensorer. (Billedkilde: Analog Devices)

Den leverer de digitale resultater via en SPI-grænseflade i °C eller °F med en nøjagtighed på 0,1 °C og en opløsning på 0,001 °C. Den fungerer fra en enkelt forsyning på 2,85 volt til 5,25 volt og omfatter spændingsstrømskilder og fejlfindingskredsløb, der passer til hver type temperaturføler samt koldpunktskompensation (CJC) for termokobler.

Til RTD-dataindsamlingskonstruktioner, hvor teamet ønsker at skabe et skræddersyet komplet kredsløb, men ikke "genopfinde hjulet", tilbyder Microchip Technology TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortet. Kortet understøtter to RTD'er og giver mulighed for brugerkonfiguration af de vigtigste driftsparametre, herunder RTD-strøm (Figur 8).

Billede af Microchip Technology's TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortFigur 8: Microchip Technologys TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskort understøtter to RTD'er og giver brugeren mulighed for at konfigurere de vigtigste driftsparametre. (Billedkilde: Microchip Technology)

Evalueringsbrættets blokdiagram viser, hvordan det opbygger den komplette RTD-interfacekanal funktion for funktion, så brugerne kan forstå kredsløbet og derefter tilpasse det efter behov (Figur 9). Kortet har en intern RTD, og der kan også tilsluttes en ekstern to-, tre- eller firetråds Pt100 RTD sammen med en lavstrøms strømkilde for at minimere selvopvarmningen. Spændingen over RTD'en forstærkes ved hjælp af den programmerbare forstærker (PGA) MCP6S26. PGA'en forstærker RTD-spændingen og giver også brugeren mulighed for digitalt at programmere forstærkerforstærkningen og øge sensorens outputområde. Desuden driver en differentiel forstærker en 12-bit differentiel analog-til-digital-konverter (ADC). Endelig læses konverterens uddata ud af mikrocontrolleren ved hjælp af en SPI-grænseflade og sendes til værts-pc'en via USB-grænsefladen.

Blokdiagram over Texas Instruments TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortFigur 9: Blokdiagrammet for TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortet viser AFE og den tilknyttede signalvej fra RTD-fremdrift/aflæsning via SPI-interface. (Billedkilde: Microchip Technology)

Den tilhørende brugervejledning indeholder alle oplysninger om installation og opsætning samt trinvise instruktioner til den intuitive PC-baserede grafiske brugergrænseflade (GUI). Denne GUI giver brugerne mulighed for at indstille parametre som f.eks. antal prøver, prøvehastighed, PGA-forstærkning, intern RTD-strøm og ekstern strøm (Figur 10).

Billede af Texas Instruments TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskort PC-baseret GUIFigur 10: Ved at anvende den medfølgende PC-baserede GUI kan brugerne af TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortet justere vigtige driftspunkter og evaluere den resulterende ydeevne. (Billedkilde: Microchip Technology)

For at fuldende dokumentationen indeholder brugervejledningen en fuldt detaljeret materialebeskrivelse (BOM), et skematisk diagram, layout af øverste og nederste printkort og silk screens.

Konklusion

Temperaturmåling er en grundlæggende funktion, og RTD'en er en populær og meget anvendt sensor til denne anvendelse, selv om dens korrekte anvendelse kan være meget kompliceret. Men når den drives og registreres med det rette kredsløb, kan den give høj præcision og repeterbarhed over et bredt temperaturområde. Som med enhver højtydende sensor skal dens egenskaber forstås for at opnå optimal ydeevne. Som vist giver IC'er med forskellige niveauer af funktionel integration brugerne mulighed for at opbygge RTD-baserede systemer med minimale overraskelser og overlegen ydeevne.

DigiKey logo

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of DigiKey or official policies of DigiKey.

Om denne forfatter

Image of Bill Schweber

Bill Schweber

Bill Schweber er en elektronikingeniør, der har skrevet tre lærebøger om elektroniske kommunikationssystemer samt hundreder af tekniske artikler, tekniske klummer og produktfunktioner. I tidligere roller arbejdede han som en teknisk websteds-manager for flere emnespecifikke sider for EE Times, såvel som både Executive Editor og Analog Editor på EDN.

Hos Analog Devices, Inc. (en førende leverandør af analoge og blandet signal IC'er) var Bill inden for markedskommunikation (public relations) og som et resultat har han været på begge sider af den tekniske PR-funktion og præsenteret firmaprodukter, historier og meddelelser til medierne og også som modtageren af disse.

Før MarCom-rollen hos Analog, var Bill associeret redaktør af deres respekterede tekniske tidsskrift og arbejdede også i deres produktmarkedsføring og applikations-ingeniørgrupper. Før disse roller var Bill hos Instron Corp., hvor han havde hands-on erfaring med analog- og strømkredsdesign og systemintegration til materialetestning af maskincontrollere.

Han har en MSEE (Univ. of Mass) og BSEE (Columbia Univ.) og er en registreret professionel ingeniør samt har en Advanced Class amatørradiolicens. Bill har også planlagt, skrevet og præsenteret online-kurser om en række tekniske emner, herunder MOSFET basics, ADC selection, and driving LEDs.

Om udgiveren

DigiKeys nordamerikanske redaktører