RTD

本文介绍如何快速重新设计电阻温度检测器(RTD)工业温度传感器，以更小尺寸、支持灵活通信和远程配置的产品，满足智能工厂对温度测量器件的需求。使用高度集成的模拟前端(AFE)和IO-Link®收发器可以实现上述目标。

本系列文章分为上下两篇。上篇首先讨论基于热敏电阻的温度测量系统的历史和设计挑战，以及它与基于电阻温度检测器(RTD)的温度测量系统的比较。文中还会简要介绍热敏电阻选择、配置权衡，以及Σ-Δ型模数转换器(ADC)在该应用领域中的重要作用。

温度是过程控制系统中的一个关键测量指标。人们可以直接测量，例如测量化学反应的温度，也可以补偿测量，例如通过压力传感器的温度补偿。

您是否想过如何设计一个具有高电磁兼容性(EMC)性能的精密温度测量系统？本文将讨论精密温度测量系统的设计考虑因素，以及如何在保持测量精度的同时提高系统的EMC性能。我们将以RTD温度测量为例介绍测试结果和数据分析，以便我们能够轻松地从概念开发出原型和产品并走向市场。

本文讨论基于电阻温度检测器(RTD)的温度测量系统的历史和设计挑战。本文还涉及RTD选型和配置上的权衡。最后，本文详细介绍了RTD系统优化和评估。

<strong>是否能设计一个带过压保护的完整 RTD 模块呢？</strong>

RTD（电阻温度检测器）具有出色的稳定性和精度，有较强的抗干扰能力。RTD传感器包括2线、3线和4线版本，通过电流激励能产生输出电压。AD7124-4/AD7124-8集成了两个匹配良好的电流源、PGA、基准电压缓冲器和诊断功能，非常适合高可靠性RTD模块。

在工业环境中，不当操作、错误的连接线和裸露的导线通常会导致过压故障，这会损坏电子器件，造成不良后果。过压保护能力是RTD模块的一项关键要求。除瞬态过压保护之外，实际生产过程中还必须考虑持续过压保护。

本文重点说明如何为具有过压保护功能的多线RTD模块（基于AD7124）提供全面解决方案，并介绍带有过压保护和检测功能的多路复用器及通道保护器。本文可以帮助设计人员了解此方法并选择合适的器件。

多传感器高准确度数字温度测量系统 LTC2983，可测量多种温度传感器并以数字方式输出结果 (采用 ºC 或 ºF 为单位)，具有 0.1ºC 的准确度和 0.001ºC 的分辨率。今天我们要讲的是 LTC2983 为何能够测量 18 个两线式 RTD？

单个 LTC2983 温度测量器件能支持多达 18个两线式RTD探头（如图 1 所示）。每个 RTD 测量包含同时检测由于电流 IS 而在 RSENSE 和 RTD 探头RTDx 两端所产生的两个电压。对每个电压进行差分检测，而且鉴于 LTC2983 拥有高共模抑制比，因此堆栈中 RTD 的数量并不会对个别测量产生不利影响。

➤ 本期主题：RTD工业测温及Maxim解决方案
➤ 本期讲师：Eric Sun, Maxim TTS应用工程师

<strong>➤ 内容提要</strong>

--工业测温系统要求和传统RTD测温方案
--单芯片解决方案 — MAX31865 RTD至数字输出转换器
--高精度、多通道解决方案 — MAX11410 24位、10通道高精度ADC
--MAXREFDES147参考设计及使用方法

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有多种类型的温度传感器可以用于温度测量系统。具体使用何种温度传感器，取决于所测量的温度范围和所需的精度。温度测量系统的精度取决于传感器以及传感器所接口的模数转换器(ADC)的性能。许多情况下，来自传感器的信号幅度非常小，因而需要高分辨率ADC。Σ-Δ型ADC属于高分辨率器件，适合这些系统。其片内还嵌入了温度测量系统所需的其它电路，如激励电流和基准电压缓冲器等。本文介绍常用的3线和4线电阻温度检测器(RTD)，以及传感器与ADC接口所需的电路，并说明对ADC的性能要求。

<strong>RTD</strong>

RTD适合测量–200°C至+800°C的温度，在该温度范围内，这些器件的响应接近线性。RTD使用的典型元素有镍、铜和铂，100 Ω和1000 Ω铂制RTD最为常见。RTD有2线、3线或4线形式，其中3线和4线形式最为常用。RTD是无源传感器，需要一个激励电流来产生输出电压。RTD的输出电平从数十毫伏到数百毫伏不等，取决于所选的RTD。

3线RTD接口和构建模块