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電路功能與優(yōu)勢 圖1所示電路是一個(gè)基于24位σ-δ型adc ad7793 的完整熱電偶系統(tǒng)。ad7793是一款適合高精度測量應(yīng)用的低功耗、低噪聲、完整模擬前端，內(nèi)置pga、基準(zhǔn)電壓源、時(shí)鐘和激勵(lì)電流，從而大大簡化了熱電偶系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)峰峰值噪聲約為0.02°c。 圖1. 帶冷結(jié)補(bǔ)償?shù)臒犭娕紲y量系統(tǒng)（原理示意圖：未顯示去耦和所有連接） ad7793的最大功耗僅500 μa,因而適合低功耗應(yīng)用，例如整個(gè)發(fā)送器的功耗必須低于4 ma的智能發(fā)送器等。ad7793還具有關(guān)斷選項(xiàng)。在這種模式下，整個(gè)adc及其輔助功能均關(guān)斷，器件的最大功耗降至1 μa. ad7793提供一種集成式熱電偶解決方案，可以直接與熱電偶接口。冷結(jié)補(bǔ)償由一個(gè)熱敏電阻和一個(gè)精密電阻提供。該電路只需要這些外部元件來執(zhí)行冷結(jié)測量，以及一些簡單的r-c濾波器來滿足電磁兼容性（emc）要求。 電路描述 本電路使用t型熱電偶。該熱電偶由銅和康銅構(gòu)成，溫度測量范圍為？200°c至+400°c,產(chǎn)生的溫度相關(guān)電壓典型值為40 μv/°c. 熱電偶的傳遞函數(shù)不是線性的。在0°c至+60°c的溫度范圍，其響
高溫度（高達(dá)2300°c）測量。不過，熱電偶的輸出為毫伏級，因此需要經(jīng)過精密放大才能進(jìn)行進(jìn)一步處理。不同類型熱電偶的靈敏度也不一樣，一般僅為每攝氏度幾毫伏，因此為了準(zhǔn)確讀出溫度，需要高分辨率、低噪聲模數(shù)轉(zhuǎn)換器。當(dāng)熱電偶與印制電路板的銅印刷線連接時(shí)，在熱電偶與銅印刷線連接的地方會出現(xiàn)另一個(gè)熱電偶接點(diǎn)。其結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)抵消熱電偶電壓的電壓。為了補(bǔ)償這個(gè)反向電壓，我們在熱電偶-銅線連接點(diǎn)放置一個(gè)溫度傳感器，測量連接處的溫度。這就是所謂的冷接點(diǎn)。 圖1給出利用3通道、16/24位ad7792/ad7793σ-δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器(也可以使用6通道ad7794/ad7795)的熱電偶系統(tǒng)。其片內(nèi)儀表放大器首先對熱電偶電壓進(jìn)行放大，然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器對放大的電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。熱電偶產(chǎn)生的電壓偏置在地電平附近。片內(nèi)激勵(lì)電壓源將其偏置到放大器線性范圍以內(nèi)，因此系統(tǒng)能夠利用單電源工作。這種低噪聲、低漂移、片內(nèi)、帶隙基準(zhǔn)電壓源，能夠確保模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，從而保證整個(gè)溫度測量系統(tǒng)的精度。 圖1.熱電偶溫度系統(tǒng)的模擬電路部分 冷接點(diǎn)的溫度是利用電阻溫度探測器(rtd)或熱敏電阻器（圖1中的rt）進(jìn)行
adc接口所需的電路，還會討論對adc的性能要求。 熱電偶 熱電偶由兩種不同類型的金屬組成。當(dāng)溫度高于零攝氏度時(shí)，在兩種金屬的連接處會產(chǎn)生溫差電壓，電壓大小取決于溫度相對于零攝氏度的偏差。熱電偶具有體積小、工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，非常適合惡劣環(huán)境中的極高溫度(高達(dá)2300℃)測量。但是，熱電偶的輸出為mv級，因此需要經(jīng)過精密放大才能作進(jìn)一步處理。不同類型熱電偶的靈敏度也不一樣，一般僅為每攝氏度幾mv，因此需要高分辨率、低噪聲adc。 圖1給出利用3通道、16/24位ad7792/ad7793 σδ adc的熱電偶系統(tǒng)。其片內(nèi)儀表放大器首先對熱電偶電壓進(jìn)行放大，然后通過adc對放大的電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。熱電偶產(chǎn)生的電壓偏置在地電平附近。片內(nèi)激勵(lì)電壓源將其偏置到放大器線性范圍以內(nèi)，因此系統(tǒng)能夠利用單電源工作。這種低噪聲、低漂移、片內(nèi)帶隙基準(zhǔn)電壓源，能夠確保模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，從而保證整個(gè)溫度測量系統(tǒng)的精度。 圖 1.熱電偶溫度測量系統(tǒng)的模擬部分 冷結(jié)溫度使用電阻式溫度檢測器(rtd)或熱敏電阻（圖1顯示了一個(gè)熱敏電阻rt）進(jìn)行測量。這些元件的電阻都會隨溫度而變化。片內(nèi)恒流源提
圖7. ad8495功能框圖 表2概述了使用ad8495的集成硬件解決方案的性能： 表2.解決方案1（圖6）性能概述 測量解決方案2：為精度和靈活性而優(yōu)化 圖8顯示高精度測量j、k或t型熱電偶的示意圖。此電路包括一個(gè)小信號熱電偶電壓測量用的高精度adc，和一個(gè)參考接合點(diǎn)溫度測量用的高精度溫度傳感器。兩個(gè)器件都由一個(gè)外部微處理器使用spi接口進(jìn)行控制。 圖8.測量解決方案2：為精度和靈活性而優(yōu)化 這種配置如何滿足前述信號調(diào)理要求的呢？ 消除噪聲并放大電壓：ad7793如圖9所示，使用ad7793—一種高精度、低功耗模擬前端來測量熱電偶電壓。熱電偶輸出經(jīng)過外部濾波后連接到一組差分輸入ain1(+)和ain1(–)。信號然后依次經(jīng)過一個(gè)多路復(fù)用器、一個(gè)緩沖器和一個(gè)儀表放大器（放大熱電偶小信號）發(fā)送到一個(gè)adc，它將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 圖9. ad7793功能框圖 參考接合點(diǎn)溫度補(bǔ)償：adt7320 （詳見圖10）在充分靠近參考接合點(diǎn)放置時(shí)在–10°c至+85°c溫度范圍內(nèi)參考接合點(diǎn)溫度測量精度可達(dá)到±0.2°c。片上溫度傳感器產(chǎn)生與絕對溫度成正比
絲電流進(jìn)行采樣，檢測高壓電源是否正常工作。而x射線的穩(wěn)定性對成像質(zhì)量相當(dāng)重要，所以需要選擇一款高性能dac做為高壓電源0～10 v模擬量輸入，一款高性能adc對高壓電源進(jìn)行模擬量采樣。 ad5422是一款單通道16 bit dac，通過軟件可選擇其輸出配置，在電壓模式下其輸出選擇范圍為5 v，10 v，±5 v和±10 v；在電流模式下其輸出選擇范圍為4～20 ma，0～20 ma和0～24 ma。因此選擇這款dac作為x射線高壓電源管電壓、燈絲電流的控制輸入，原理圖如圖5所示。而ad7793適合高精度測量應(yīng)用的低功耗、低噪聲、完整模擬前端，內(nèi)置一個(gè)低噪聲24位∑-△型adc，其中含有3個(gè)差分模擬輸入，還集成了片內(nèi)低噪聲儀表放大器，可直接輸入小信號。因此選擇這款adc對實(shí)際管電壓、燈絲電流進(jìn)行采樣，原理圖如圖6所示。 3 軟件設(shè)計(jì) x射線檢測儀控制系統(tǒng)是在mcu基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的，其軟件設(shè)計(jì)也就是對mcu進(jìn)行程序編寫。x射線檢測儀控制系統(tǒng)由4個(gè)單元組成，所以本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)則是對這4個(gè)單元mcu進(jìn)行程序編寫。從各個(gè)單元實(shí)現(xiàn)功能上分析：運(yùn)動(dòng)控制單元和高壓控制單元通過ca
高達(dá)22.5位有效分辨率；均方根噪聲：當(dāng)4.17Hz時(shí)，40nV；當(dāng)16.7Hz時(shí)，85nV；電流：400μA標(biāo)準(zhǔn)值；掉電：最大值1μA；低噪聲可編程增益儀表放大器；帶隙基4×10－6/℃漂移標(biāo)準(zhǔn)值；更新率：4.17～500Hz；3個(gè)差分輸入；內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器；同時(shí)抑制50Hz/60Hz；可編程電流源；片上偏壓發(fā)生器；電源：2.7～5.25V，溫度范圍：－40～＋105℃；接口獨(dú)立供電；16引腳TSSOP封裝
環(huán)境中的極高溫度（高達(dá)2300°c）測量。不過，熱電偶的輸出為毫伏級，因此需要經(jīng)過精密放大才能進(jìn)行進(jìn)一步處理。不同類型熱電偶的靈敏度也不一樣，一般僅為每攝氏度幾毫伏，因此為了準(zhǔn)確讀出溫度，需要高分辨率、低噪聲模數(shù)轉(zhuǎn)換器。當(dāng)熱電偶與印制電路板的銅印刷線連接時(shí)，在熱電偶與銅印刷線連接的地方會出現(xiàn)另一個(gè)熱電偶接點(diǎn)。其結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)抵消熱電偶電壓的電壓。為了補(bǔ)償這個(gè)反向電壓，我們在熱電偶-銅線連接點(diǎn)放置一個(gè)溫度傳感器，測量連接處的溫度。這就是所謂的冷接點(diǎn)。 圖1給出利用3通道、16/24位ad7792/ad7793σ-δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器(也可以使用6通道ad7794/ad7795)的熱電偶系統(tǒng)。其片內(nèi)儀表放大器首先對熱電偶電壓進(jìn)行放大，然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器對放大的電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。熱電偶產(chǎn)生的電壓偏置在地電平附近。片內(nèi)激勵(lì)電壓源將其偏置到放大器線性范圍以內(nèi)，因此系統(tǒng)能夠利用單電源工作。這種低噪聲、低漂移、片內(nèi)、帶隙基準(zhǔn)電壓源，能夠確保模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，從而保證整個(gè)溫度測量系統(tǒng)的精度。 圖1.熱電偶溫度系統(tǒng)的模擬電路部分冷接點(diǎn)的溫度是利用電阻溫度探測器(rtd)或熱敏電阻器（圖1中的rt）進(jìn)行測量的。這兩種
我也測量pt100,用ad7793做的,功能倒是都實(shí)現(xiàn)了,就是不穩(wěn)定。用ad7793測量pt100，用mega8模擬的spi接口，功能倒是都實(shí)現(xiàn)了，就是不穩(wěn)定，檢測不定時(shí)的出現(xiàn)錯(cuò)誤，比如測量1-2天就可能讀出都是錯(cuò)誤值而且不能自己消除，一直出現(xiàn)，除非重啟?？赡苁墙涌跁r(shí)序亂了或是芯片測量出來問題。如果你也用ad7793測量我們就可以一起研究了。
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