表5. 温度测量分辨率
表5为-55°C至+155°C温度范围内,°C/LSB误差和°C/NFR误差的计算值。无噪声分辨率(NFR)表示ADC能够区分的最小温度值。如果RTNFR1000为0.007°C/NFR,给定温度范围的分辨率无疑优于0.05°C,远远满足大多数工业、医疗应用要求。
此类应用中,对ADC要求的另一考虑是不同温度点对应的电压水平,如表6所示。最后一行显示PRTD100和PRTD1000的差分输出电压范围。右侧一组公式计算MAX11200 ADC的无噪声分辨率。
表6. 图6中ADC的温度测量范围
注意,PRTD应用中输出信号的总范围大约82mV。MAX11200具有极低的输入参考噪声,10sps采样率下570nV,在210°C量程范围可提供0.007°C的无噪声分辨率。
图6. 本文用于测量温度的高精度数据采集系统(DAS)框图。基于MAX11200 ADC (图3)的DAS包括简单校准和线性化处理功能。
如图6所示,MAX11200的GPIO1引脚设置为输出,控制继电器校准开关,选择固定RCAL电阻或PRTD。这种多功能性提高了系统精度,并减少RA和RT初始值的计算需求。
结论
最近几年,随着PRTD价格的下降、封装尺寸的减小,这类器件已广泛用于高精度温度检测。温度检测系统中,如果ADC和表贴PRTD直接连接,则要求使用低噪声ADC (例如MAX11200)。PRTD和ADC相结合,提供理想用于便携式测试设备的温度测量方案。这一组合具有高性能和高成效。