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ADS1247高性能模数转换器在精密测温中的应用
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ADS1247高性能模数转换器在精密测温中的应用

(一)概述

ADS1247是美国德州仪器半导体公司(Texus Instruments)的一款高性能24位Delta-Sigma型模数转换器,该芯片具有如下显著优点:

ADS1247模数转换器

1.24位不丢码,高分辨率;

2.高达2Ksps的采样速率;

3.可对50Hz/60Hz的工频干扰进行有限抑制;

4.内部集成了一个1-128倍增益可调的可控增益放大器(PGA),非常适合对微小电信号进行测量;

5.集成了一个具有10ppm/℃极低温漂系数的基准电压源;

6.输出输出接口为SPI接口,可以方便的与各种微处理器进行连接;

8.内部继承了可控制输出的精密电流源,实现对Pt100等类型热电阻传感器进行激励。

以上八个方面的显著优点,使得ADS1247高性能模数转换区成为精密测温应用的理想选择。尤其是在热电阻隔离温度变送器、热电偶隔离温度变送器中,ADS1247表现出了明显的优势。

(二)ADS1247高性能模数转换器在工业精密测温中的应用

工业上精密测温的实现方法主要有两种:第一种是热电阻精密测温,第二种是热电偶精密测温,前者适用于中低温精密测温,后者适合中高温紧密测温。

1.ADS1247高性能模数转换器在三线制热电阻隔离温度变送器中的应用原理图

ADS1247在热电阻隔离温度变送器中的应用

可编程精密恒流源通过你AIN0和AIN1两个引脚输出值外部热电阻,ADS1247的基准电压由两路精密恒流源电流值和在精密电阻Rbisa上产生的电压提供此种电路,一方面抵消了精密恒流源的变化对测量精度产生的影响。通过使热电阻的三个引线阻值相等(尽量相等),消除了引线电阻对测量精度的影响(三线制的优点)。为了提高ADS1247的分辨率,可以在Lin2引线上添加一补偿电阻,此举可将ADS1247的有效分辨率提高一倍。

 

2.ADS1247高性能模数转换器在热电偶隔离温度变送器中的应用原理图

ADS1247在热电偶隔离温度变送器中的应用

此中应用中,热电偶输出的mV信号,输入值ADS1247的AIN0和AIN1差分测量,由于ADS1247提供了另外的一路查分测量通道,因而热电偶的冷端温度补偿可以通过在第二通道接热电阻轻松实现。

3.在热电阻精密测温以及热电偶精密测温应用中,ADS1247的SPI接口可以通过数字隔离方式实现对模拟信号的隔离采集,具体可以使用ADuM14XX或ISO724X实现。

4.在实现多路温度信号的隔离采集时,可以选择ADS1247的增强版本ADS1248,ADS1248的差分输入通道具有4路。若要实现更多路数如8路、16路温度信号的采集,可以在ADS1247高性能模数转换器的前端使用多路复用器(模拟开关)实现。注意:此种应用中,通道之间是无法实现隔离的。

ADS1247、ADS1248原理框图

(三)总结

集丰富强大的功能、较低的功耗和紧凑型的TSSOP-20封装、再加上较低的价位等诸多优点的ADS1247高性能模数转化器,已经成为工业精密测温中信号采集的理想选择。

扩展阅读:模数转换器ADS1247和ADS1147的共同点和区别http://www.alp-tech.com.cn/html/n_20132272343292.html

 

 

 

关键词:ADS1247  模数转换器  精密测温  热电阻  热电偶 

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