智能4-20mA變送器設(shè)計(06-100)

　　對于高端應(yīng)用，要求在高增益設(shè)置時(64或128)，rms噪聲必須小于100nV，失調(diào)和增益漂移分別為10nV/℃和1PP℃。工作電流消耗應(yīng)小于400mA較理想。4~20mA變送器設(shè)計所用的ADC包括同步50/60Hz抑制濾波器、用于冷端補償和電阻溫度檢測器(RTD)偏置的片上匹配電流源和精密基準(zhǔn)。假若集成，這些特性簡化了設(shè)計任務(wù)，減去了用分立元件時所用的電路板和布線，同時也降低了成本。

　　接口到RTD

　　RTD電阻隨溫度變化。RTD所用的典型元件是鎳、銅和鉑，而100Ω和1000Ω鉑(PT100或PT1000)RTD是最通用的。RTD對于測量-200~800℃溫度是有用的，而且RTD在此溫度范圍內(nèi)具有近線性響應(yīng)。圖2示出如何接口一個DS ADC(如ADI的AD7793)到3線PT100RTD的電路。

　　在這種3線配置中，假若只用一個電流源，則引線電阻(RL1，RL2和RL3)將引起誤差，激勵電流將流經(jīng)RL1，導(dǎo)致差分模似輸入ADC通道的正和負端(AIN1(+)和AIN1(-))之間的電壓誤差。用第2個RTD電流源(IOUT2)補償流經(jīng)RL1的激勵電流所引起的誤差。當(dāng)每個電流源的絕對精度不重要時，兩個電流源的良好匹配是關(guān)鍵。假定RL1和RL2相等，而且100T1和IOUT2匹配，則跨接在RL2的誤差電壓抵消跨接在RL1上的誤差電壓，而且在AIN1(+)和AIN1(-)之間不引起誤差電壓。實例中的ADC具有差分模擬輸入并接收差分基準(zhǔn)，這允許比率配置實現(xiàn)。