Få fordelene av RTD-temperatursensorer uten kompleksiteten til grensesnitt

Temperatur er den mest brukte sensorparameteren for alt fra helsetjeneste, instrumentering, VVS (HVAC) og bilindustri til tingenes Internett (IoT – Internet of Thing), og det å vite temperaturen med den rette balansen av nøyaktighet og repeterbarhet, er avgjørende for mange bruksområder. Et mye brukt valg av temperatursensor er motstandstemperaturdetektoren (RTD – resistance temperature detector), et presisjonsmetallelement som vanligvis er laget av ren eller nesten ren platina. En platinabasert sensor har en fullstendig detaljert, repeterbar og karakterisert overføringsfunksjon for motstand-kontra-temperatur, så RTD-er brukes ofte til vitenskapelige og instrumenteringsrelaterte bruksområder.

For å kunne utnytte ytelsespotensialet til denne tilsynelatende enkle sensoren med to terminaler fullt ut, må konstruktøren forstå de forskjellige måtene å drive den på og måle motstanden til den for å fastsette temperaturen. Videre krever mange installasjoner flere RTD-er, så grensesnitt-tilnærmingen og tilknyttede kretser må også samsvare med installasjonen.

Det konstruktører trenger er RTD-spesifikke komponenter som adresserer og får bukt med RTD-ens iboende karakteristiske trekk. Denne artikkelen viser hvordan IC-er fra Texas Instruments, Maxim Integrated og Analog Devices, i kombinasjon med et evalueringskort fra Microchip Technology, kan brukes til å forenkle bruken av dem.

Slik fungerer RTD-sensorer

Driftsprinsippet til RTD-en kan virke enkelt, litt på samme måte som termistoren. Det er en platinaledning eller -tynnfilm, noen ganger tilsatt andre edelmetaller som rodium, med en kjent nominell motstand og en positiv endring i motstand som en funksjon av temperatur, dvs. positiv temperaturkoeffisient (PTC – positive temperature coefficient). RTD-er kan produseres med mange forskjellige nominelle motstandsverdier, der den vanligste er Pt100 og Pt1000 (noen ganger skrevet som PT100 og PT1000) med en nominell motstand på henholdsvis 100 ohm (Ω) og 1000 Ω ved 0 ⁰C.

Vanlige måter å konstruere sensoren på er å vikle platinaledningen rundt et glass eller en keramisk støtte, eller bruke platina i en tynnfilmproduksjon (figur 1). På grunn av deres utbredte bruk og behov for utskiftbarhet, definerer en internasjonal standard, DIN EN 60751 (2008), de detaljerte elektriske egenskapene til platinatemperatursensorer. Standarden inneholder tabeller over motstand kontra temperatur, toleranser, kurver og temperaturområder.

Figur 1: Disse RTD-ene bruker (fra venstre til høyre) produksjonsteknikker med tynnfilm, glass og keramikk. (Bildekilde: WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG)

Standard platina-RTD-er opererer i området –200 ⁰C til +800 ⁰C. De viktigste egenskapene omfatter høy stabilitet, repeterbarhet og nøyaktighet, forutsatt at de drives av en egnet strøm- eller spenningskilde og at motstanden måles som en spenning på tvers av de to terminalene ved å bruke en egnet analog front-krets (AFE – analog front-end), der spenningsavlesningene er linearisert for å gi optimal nøyaktighet.

RTD-ens motstand endres ganske dramatisk med temperaturen, noe som gjør den enda bedre egnet for måling med høy nøyaktighet. For en standard Pt100-enhet endres motstanden fra ca. 25 Ω ved -200 ⁰C til ca. +375 Ω ved +800 ⁰C. Gjennomsnittlig helling mellom 0 °C og +100 °C kalles alfa (α) ,eller temperaturkoeffisient, og denne verdien avhenger av urenhetene og konsentrasjonene i platinaen. De to mest brukte verdiene for alfa er 0,00385055 og 0,00392.

RTD-er tilbys i tusenvis av spesifikke modeller fra mange kilder. Et eksempel er Vishay Beyschlag PTS060301B100RP100, en 100 Ω platina-RTD med en grunnleggende nøyaktighet på ±0,3 % og en temperaturkoeffisient på ±3850 ppm/°C i en 0603 SMT-pakke. Det er ett medlem av PTS-serien med blyfrie SMT RTD-er på 100 Ω, 500 Ω og 1000 Ω som kommer i henholdsvis 0603-, 0805- og 1206-pakker. Disse enhetene er produsert ved hjelp av en homogen platinafilm avsatt på et keramisk substrat av høy kvalitet, og de er behandlet for å oppnå riktig temperaturkoeffisient og stabilitet. Sensorelementene er dekket av et beskyttende belegg som er konstruert for elektrisk, mekanisk og klimatisk beskyttelse, og oppfyller alle relevante IEC- og DIN-standarder for ytelse og samsvar. På grunn av sin lille størrelse har 100 Ω-enheten i 0603-pakken en rask responstid i friluft på under to sekunder til innenfor 90 % av den endelige motstandsverdien.

RTD-linearisering

RTD-er er ganske lineære, men har likevel et buet, monotont avvik. For installasjoner som trenger nøyaktighet ned til én eller noen få grader, er det ikke sikkert det er nødvendig å linearisere RTD-overføringsfunksjonen siden avviket er såpass lite (figur 2). For eksempel er forskjellen mellom –20 ⁰C og +120 ⁰C mindre enn ±0,4 ⁰C.

Figur 2: Pt100 RTD motstand kontra temperatur, vist med lineær tilnærming for 0 °C til +100 °C. (Bildekilde: Maxim Integrated)

RTD brukes imidlertid ofte i presisjonsinstallasjoner som trenger nøyaktighet ned til en tiendedel eller bedre av en grad, noe som gjør at linearisering er nødvendig. Linearisering kan implementeres ved hjelp av beregning i programvare eller en oppslagstabell. For å oppnå svært nøyaktig linearisering, brukes Callendar-Van Dusen-ligningen:

der T = temperatur (°C); R(T) = motstand ved T; R₀ = motstand ved T = 0 °C; og A, B og C er RTD-spesifikke konstanter.

Når α = 0,00385055, definerer DIN RTD-standarden Callendar-Van Dusen-koeffisientverdiene 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 fordelen av å redusere polynomet til en enklere andreordensligning).

RTD-tilkoblinger

Som en passiv motstand med to terminaler er RTD-grensesnittdriveren og sensorkretsene prinsipielt enkle, og driveren kan være en spennings- eller strømkilde. I den mest grunnleggende formen med en spenningskilde, er RTD-ledningene koblet til kilden, det er også en stabil kjent motstand (R_REF) som er plassert i serie og som vanligvis har samme nominelle verdi som RTD-en (figur 3). Dette danner en standard spenningsdelerkrets. Spenningen over både RTD-en og seriemotstanden måles, og enkle spenningsdelerberegninger brukes så til å beregne RTD-motstanden. Nøyaktigheten kan forbedres ved å måle spenningen på tvers av den kjente motstanden, samt spenningen på tvers av RTD-en.

Figur 3: Denne forenklede RTD-signalbehandlingskretsen bruker RTD-en i serie med en kjent referansemotstand (R_REF) og en strømkilde. Spenningen over RTD-en måles sammen med spenningen over referansemotstanden for å beregne RTD-motstanden. (Bildekilde: Maxim Integrated)

Selv om denne sammenstillingen er enkel, har den mange kilder til potensiell unøyaktighet, deriblant endringer i kildespenningen, temperaturkoeffisienten til referansemotstanden, strømmotstandsfallet for tilkoblingsledningen (IR) og til og med temperaturkoeffisienten til kobbertilkoblingsledningene, som er ca. +0,4 %/˚C. For å delvis få bukt med disse feilkildene, brukes ofte RTD-en i stedet i en radiometrisk Wheatstone-brokonfigurasjon.

Tilnærmingen med bro og spenningsdriver har imidlertid likevel noen svakheter. En radiometrisk sammenstilling, for eksempel broen, har selv et velkjent ikke-lineært forhold, som er uavhengig av ikke-lineariteten til eventuelle broelementer. Derfor må dette forholdet tas med i beregningene som korrigerer for ikke-lineariteten til RTD-elementet, noe som kompliserer algoritmen og fører til økt behandlingslast.

På grunn av disse og andre grunner brukes RTD-en nesten alltid med en strømkilde. Dette gir full kontroll over driversituasjonen og muligheter til å mer direkte kompensere for spenningsfall og temperaturrelaterte endringer i tilkoblingsledningene. Avhengig av installasjonen og avstanden mellom RTD-en og AFE-en, kan utviklere bruke to, tre, eller fire ledninger med sløyfetilkoblinger (figur 4).

Figur 4: Forbindelsen mellom RTD-en og AFE-en kan bruke to, tre eller fire ledninger, der sistnevnte kan være en parforbindelse med fire ledninger eller ha en separat sløyfe for to ledninger. (Bildekilde: Texas Instruments)

Forbindelsen med to ledninger er den enkleste og minst kostbare, og den har minst bulk. Den er imidlertid kun egnet for nøyaktige resultater når ledningene som kobler Pt100 RTD-en til AFE-kretsen har svært lav motstand, på under noen få milliohm (mΩ), der ledningsmotstanden ikke blir betydelig sammenlignet med RTD-motstanden. Vanligvis begrenser dette avstanden til ca. 25 centimeter (cm), men er også en funksjon av måleren på disse ledningene, som har en tendens til å være tynne på grunn av den fysiske konfigurasjonen og begrensningene til installasjonen. Det er selvsagt mulig å korrigere for spenningsfallet ved å bruke beregninger. Dette øker imidlertid kompleksiteten, spesielt hvis ledningsmotstanden påvirkes av temperaturen.

For lengre avstander på opptil ca. 30 meter (m) brukes en tilnærming med tre ledninger. Her overvåker kretsen den ene siden av strømsløyfen med en Kelvin-tilkobling, som måler spenningsfall i sløyfens motstand og deretter kompenserer for dette fallet. Denne metoden forutsetter at spenningsfallet i ikke-Kelvin-ledningen er det samme som i Kelvin-ledningen.

Tilnærmingen med fire ledninger bruker full Kelvin-sensorføling til å overvåke begge sider av strømsløyfen til RTD-en. Denne tilnærmingen gir presisjon når det gjelder å eliminere virkningen av ledningsmotstand, uavhengig av forskjellene mellom de to strømkildeledningene. Den kan brukes i avstander på hundrevis av meter, men har den største innvirkningen på material- og ledningsbulk.

Til slutt gir tilnærmingen med fire ledninger og sløyfetilnærming konstruktøren valg når det kommer til hvordan man måler tapet i sløyfen. Motstanden til sløyfetilkoblingsledningene kan måles som én enkel motstand uavhengig av den faktiske RTD-sløyfen, forutsatt at de to ekstra ledningene er identiske med RTD-ledningene. Denne tilnærmingen kan synes å være mer problematisk enn den direkte Kelvin-sammenstillingen når det gjelder installasjon og beregninger, men det er praktiske tilfeller der det er fysisk vanskelig å oppnå vanlige Kelvin-tilkoblinger på RTD-en. Likevel brukes ikke denne sammenstillingen ofte i moderne installasjoner fordi tilnærmingene med fire og til og med tre ledninger kan gi sammenlignbare resultater med egnet oppsett og kalibrering.

Vær oppmerksom på at valget om å bruke et grensesnitt med to, tre eller fire ledninger er uavhengig av RTD-en, og enhver RTD-enhet kan brukes med et hvilket som helst av valgene forutsatt at det er plass og tilgang til å foreta de nødvendige fysiske tilkoblingene. I fysisk små oppsett kan imidlertid massen av ledningsbunten innføre termiske forskyvninger og ytterligere termiske tidskonstanter. Generelt sett er det god praksis å holde den termiske massen til sensorsammenstillingen så liten som mulig i forhold til massen som sensorregistreres.

Problemer knyttet til tilkoblingsledningene og signalintegriteten påvirker mer enn bare grunnleggende likestrømsmotstand. Støy er ofte et problem, og selv om temperatur er et fenomen som endrer seg relativt langsomt sammenlignet med de fleste støysignaler, kan støy fortsatt forvrenge signalet ved AFE-en hvis det oppstår akkurat når spenningen over RTD-en samples eller konverteres. I ekstreme tilfeller kan støy føre til metning av front-enden og «blende den» i noen få millisekunder (ms) helt til den kommer ut av metningen.

På grunn av denne og andre grunner bør sensorledningene fra RTD-en balanseres (noen ganger kalt langsgående balanse) med lik impedans til jord hvis lengden er større enn omtrent en meter. Årsaken er at disse parallelle ledningene sannsynligvis vil ha en fellesmodusspenning (CMV – common mode voltage) og støy, men den differensielle front-enden til AFE-en kan avvise disse. Hvis ledningene derimot er ubalanserte, vil kretsen konvertere noe av fellesmodussignalet til et ubalansert signal, som ikke vil bli avvist av den differensielle inngangen til AFE-en.

Pt100 kontra Pt1000 RTD-valg

Siden de vanligste RTD-ene er tilgjengelige med en motstand på enten 100 Ω eller 1000 Ω ved 0 ⁰C, er det åpenbare spørsmålet hvordan man velger mellom dem. Som alltid er det kompromisser og ikke noe enkelt svar som er «riktig», siden dette avhenger av detaljene rundt installasjonen. Vær oppmerksom på at lineariteten til den karakteristiske kurven, driftstemperaturområdet og responstiden er den samme, eller nesten den samme, for både Pt100 og Pt1000 RTD-er, og temperaturkoeffisienten for motstand er også den samme.

Pt100 RTD-en har lavere nominell motstand, så den kan derfor, som nevnt tidligere, bare brukes for korte avstander i en konfigurasjon med to ledninger, da ledningsmotstanden vil være betydelig sammenlignet med RTD-en. Ledningsmotstanden er derimot en mye mindre brøkdel i forhold til Pt1000-motstanden, noe som gjør at Pt1000 er bedre egnet til lengre føringer med to ledere.

Siden Pt1000 RTD-en har høyere motstand, i henhold til Ohms lov (V = IR), krever den mindre drivstrøm for å opparbeide en gitt spenning over den. En beskjeden strøm på 1 milliampere (mA) vil gi et spenningsfall på 1 V ved 0 ⁰C, og spenningen øker fra denne verdien etter hvert som temperaturen øker.

Det er imidlertid en potensiell uønsket konsekvens med høyere spenninger, da RTD-spenningen kan overstyre AFE-front-enden ved høyere temperaturer. Strømkilden må også ha tilstrekkelig samsvar for å kunne drive den faste strømverdien gjennom motstanden. For eksempel krever 1 mA gjennom 1000 Ω et strømkildesamsvar på litt over 1 V, men ettersom RTD-en varmes opp og motstanden øker, øker samsvaret som trengs proporsjonalt. En RTD-strømkilde med høy motstand kan derfor kreve høyere spenningsskinner for å sikre tilstrekkelig samsvarsspenning.

Den lavere strømmen som trengs av Pt1000 for et gitt spenningsfall gir to fordeler. For det første trengs mindre strøm, noe som øker batterilevetiden. For det andre reduseres selvoppvarming av RTD-en, noe som kan ha stor innvirkning på nøyaktigheten til avlesningen. Riktig teknisk praksis er å bruke et strømdrivernivå som minimerer sensorens selvoppvarming, noe som er forenlig med å opparbeide tilstrekkelig spenningsfall og dermed oppløsning på tvers av RTD-en.

Dette betyr ikke at det er lite plass til Pt100 RTD-en. Den er faktisk mye brukt i bransjen på grunn av gammelt utstyr, og i situasjoner der ledningslengde, lav effekt og selvoppvarming ikke er viktige faktorer. Som lavimpedanssløyfer er Pt100 RTD-installasjoner også mye mindre følsomme for støypåvirkning sammenlignet med de som bruker Pt1000 RTD-en, som har en iboende sløyfeimpedans som er ti ganger høyere.

Det er også mekaniske hensyn som må tas i tillegg til de elektriske. Pt100-sensorer er tilgjengelige som både kabelviklings- og tynnfilmkonstruksjoner med forskjellige fysiske egenskaper, mens Pt1000 RTD-er generelt sett bare tilbys som tynnfilmenheter.

Vær oppmerksom på at det, for installasjoner med høyere nøyaktighet, kan være nødvendig med andre trinn for å minimere feil relatert til RTD-selvoppvarming.En måte å gjøre dette på er å pulsere strømmen gjennom RTD-en og deretter måle spenningen i pulsperioden.Jo kortere driftssyklusen til pulsen er, desto lavere er selvoppvarmingsfeilen. Denne tilnærmingen krever imidlertid også et noe mer sofistikert grensesnitt for å kunne håndtere pulstimingen og driftssyklusen på en egnet måte, og synkronisere spenningsavlesningen med pulsene.

IC-er forenkler RTD-grensesnittet

I likhet med de andre motstandsbaserte temperaturfølerkomponentene deres, ser RTD-en enkel ut, så bruken av den bør også være det. Det er tross alt en motstand med to terminaler uten noe fremmedstrøm av betydning i den relativt langsomme verden til temperaturføling. Likevel, i likhet med termistorer og mange andre grunnleggende sensorer, har vi sett at brukere av denne transduseren har en rekke utfordringer å ta hensyn til, inkludert driver, linearisering, kalibrering, ledningskompensasjon og mer. Situasjonens kompleksitet øker når mer enn én RTD brukes, noe som ofte er tilfellet.

For å løse problemene knyttet til RTD-grensesnitt, har IC-leverandører utviklet installasjonsspesifikke IC-er som forenkler tilkoblingen på både den analoge RTD-vendte siden av front-enden og den behandlede utgangen, og de omfatter til og med et komplett, prosessorkompatibelt digitalt grensesnitt. For eksempel, for grunnleggende grensesnitt til RTD-en, bruker Texas Instruments sin OPA317IDBVT-operasjonsforsterker en proprietær autokalibreringsteknikk for å samtidig gi lav forskyvningsspenning (20 μV typisk, 90 μV maksimum) og nær null avvik over tid og temperatur, og nær null forspenningsstrøm. Som et resultat «laster» eller påvirker ikke operasjonsforsterkeren RTD-en, men er både «usynlig» og konsekvent. Operasjonsforsterkeren opererer fra ensidige eller bipolare forsyninger fra 1,8 V (±0,9 V) til 5,5 V (±2,75 V), og hvilestrømmen på 35 μA (maksimalt) gjør den godt egnet for batteridrevne installasjoner.

En av egenskapene til denne operasjonsforsterkeren er at den kan konfigureres til å fungere med signaler som er svært nær jord, noe som er tilfellet for en «kald» RTD som opererer med lavt strømnivå, og dermed har lav spenning over seg. Mange operasjonsforsterkere med enkeltforsyning har derimot problemer når inngangs- og utgangssignalene nærmer seg 0 V, noe som er nær den nedre utgangssvingningsgrensen til en operasjonsforsterker med enkeltforsyning. Selv om en god operasjonsforsterker med enkeltforsyning kan svinge nær jordingen til enkeltforsyningen, kan det faktisk hende at den ikke når jord. Utgangen til OPA317IDBVT kan tvinges til å svinge til jord, eller litt under, på en strømforsyning med enkeltforsyning ved å legge til en annen motstand og en ekstra, mer negativ strømforsyning enn operasjonsforsterkerens negative forsyning (figur 5). Ved å legge til en nedtrekksmotstand mellom utgangen og den ekstra negative forsyningen, kan den bringe utgangen ned til under verdien som utgangen ellers ville oppnådd.

Figur 5: Ved å legge til en nedtrekksmotstand (R_P) og en ekstra negativ forsyning, kan OPA317IDBVT håndtere signaler som er nær jordpotensialet. (Bildekilde: Texas Instruments)

Den integrerte Maxim MAX31865 er en brukervennlig motstand-til-digital omformer som er optimalisert for Pt100 og Pt1000 RTD-er, og går utover den analoge grensesnitt-operasjonsforsterkeren alene (figur 6). IC-en er tilgjengelig i bittesmå TQFN- og SOIC-pakker med 20 ledninger som kan konfigureres for to-, tre- og fireledningers RTD-grensesnitt, samtidig som den tilbyr et SPI-kompatibelt grensesnitt på prosessorsiden.

Figur 6: Maxim Integrated MAX31865 RTD-til-digital omformer inkluderer det analoge grensesnittet, digitalisatoren og SPI-utgangen for to-, tre- og fireledningers RTD-er. (Bildekilde: Maxim Integrated)

En enkelt ekstern motstand angir følsomheten for RTD-en som brukes, og en nøyaktig 15-biters delta-sigma A-D-omformer (ADC) konverterer forholdet mellom RTD-motstanden og referansemotstanden til digital form, for en nominell temperaturoppløsning på 0,03125 ⁰C og en nøyaktighet på 0,5 ⁰C under alle driftsforhold og ekstreme tilstander.

Mange temperaturmålingsinstallasjoner krever flere RTD-er, kombinert med andre temperatursensorer, for å fullstendig instrumentere et testoppsett. For disse bruksområdene støtter Analog Devices LTC2983 digitale temperaturmålingssystem-IC-er, med sensor-til-digital og svært høy nøyaktighet, et mangfold av sensorer og alternativer. De håndterer opptil 20 sensorkanaler som kan være en blanding av to-, tre- og fireledningers RTD-er, termoelementer, termistorer og til og med dioder (figur 7). IC-en kan programmeres med den bestemte sensortypen og ønsket eksitasjon, og deretter gi innebygde standardkoeffisienter for disse sensorene. Den støtter også tilpassede, brukerspesifiserte koeffisienter.

Figur 7: De tjue universalinngangene til Analog Devices sin LTC2983 kan blandes etter behov for å deles mellom termoelementer, to-, tre- eller fireledningers RTD-er, termistorer og dioder som brukes som temperatursensorer. (Bildekilde: Analog Devices)

De digitale resultatene leveres via et SPI-grensesnitt i °C eller °F, med 0,1 °C nøyaktighet og 0,001 °C oppløsning. Den opererer fra en enkelt forsyning på 2,85 V til 5,25 V og omfatter eksitasjonsstrømkilder og feildeteksjonskretser egnet for alle typer temperatursensorer, samt kaldpunktskompensasjon (CJC – cold junction compensation) for alle termoelementer.

For RTD-datainnsamlingskonstruksjoner der teamet ønsker å lage en egendefinert komplett krets, men ikke «finne opp hjulet på nytt», tilbyr Microchip Technology TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortet. Kortet støtter to RTD-er og muliggjør brukerkonfigurasjon av viktige driftsparametere, inkludert RTD-strøm (figur 8).

Figur 8: Microchip Technology sitt TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskort støtter to RTD-er og tilbyr brukerkonfigurasjon med viktige driftsparametere. (Bildekilde: Microchip Technology)

Blokkskjemaet til evalueringskortet viser hvordan det bygger opp den komplette RTD-grensesnittkanalen funksjon for funksjon, slik at brukere kan forstå kretsen og deretter tilpasse den etter behov (Figur 9). Kortet har en intern RTD, og en ekstern Pt100 RTD med to, tre eller fire ledninger kan også kobles til, sammen med en lavstrømskilde for å minimere selvoppvarming. Spenningen over RTD-en forsterkes ved å bruke MCP6S26-forsterkeren med programmerbar forsterkning (PGA – programmable gain amplifier). PGA-en øker RTD-spenningen og gjør det også mulig for brukeren å programmere forsterkningen til forsterkeren digitalt og øke sensorutgangsområdet. I tillegg driver en differensialforsterker en 12-biters differensiell analog-til-digital omformer (ADC). Til slutt lastes omformerens utgangsdata ut av mikrokontrolleren ved hjelp av et SPI-grensesnitt og sendes til vertsdatamaskinen via USB-grensesnittet.

Figur 9: Blokkskjemaet til TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortet viser AFE-en og tilknyttet signalbane fra RTD-eksitasjon/-sensorføling gjennom SPI-grensesnittet. (Bildekilde: Microchip Technology)

Den tilhørende brukerhåndboken inneholder fullstendig informasjon om installasjon og oppsett samt trinnvise instruksjoner for det intuitive PC-baserte grafiske brukergrensesnittet (GUI – graphical user interface). Med dette brukergrensesnittet kan brukere angi parametere som antall samplinger, samplingshastighet, PGA-forsterkning, intern RTD-strøm og ekstern strøm (figur 10).

Figur 10: Ved å bruke det medfølgende PC-baserte grafiske brukergrensesnittet (GUI) kan brukere av TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD-evalueringskortet justere viktige driftspunkter og evaluere resulterende ytelse. (Bildekilde: Microchip Technology)

For å fullføre dokumentasjonen inneholder brukerhåndboken en fullstendig detaljert materialliste (BOM), et koblingsskjem, øvre og nedre kretskort-layouter og silketrykk.

Konklusjon

Temperaturmåling er en grunnleggende funksjon, og RTD-en er en populær sensor som ofte brukes for dette bruksområdet, selv om den riktige bruken kan virke kompleks. Når den drives og sensorføles med egnede kretser, er den imidlertid i stand til å gi høy nøyaktighet og repeterbarhet over et bredt temperaturområde. I likhet med enhver sensor med høy ytelse, må egenskapene forstås for å oppnå optimal ytelse. Som vist gir IC-er med ulike nivåer av funksjonell integrasjon brukere mulighet til å bygge RTD-baserte systemer med minimale overraskelser og overlegen ytelse.