隨著中國工業(yè)化進程的穩(wěn)步推進,各行各業(yè)對溫度測量越來越重視,傳統(tǒng)單一通道的電路已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有需求,全面立體多點測量溫度的需求正悄然出現(xiàn)在市場中,多通道熱電阻采集模塊在市場需求下順勢推出!
傳統(tǒng)熱電阻測溫電路由ADC與外圍電路組成,可靈活搭配出所需電路。當多通道測溫時,存在占用空間大、設計成本高、元器件供貨不穩(wěn)定、編程復雜等問題。而ZLG致遠電子最新推出的ZAM6228測溫模塊,具有測溫通道多、精度好、電路設計簡單、編程方便等特點,可有效降低用戶的設計成本,在鋰電化成分容、電池測試設備、多通道環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)都有廣泛應用。
?傳統(tǒng)熱電阻測溫電路如何設計
傳統(tǒng)熱電阻測溫電路設計分為電橋式和恒流源式,以下分別介紹這兩種測溫方式:
電橋式電路主要的設計思路:選擇三個阻值匹配的電阻與熱電阻搭成電橋電路,當測溫電阻變化時電橋信號端會出現(xiàn)壓差,使用ADC采集電橋兩端信號的壓差后通過計算得出所需結(jié)果。此方法設計簡單,使用方便,但若想在復雜環(huán)境下測得精準的溫度,電橋的固定電阻要選擇低溫漂電阻。參考電路如圖1所示。
圖1電橋式測溫電路恒流源式電路一般由運放、三極管和電阻組成,可輸出恒定電流。將熱電阻串聯(lián)進恒流源電路中,此時熱電阻兩端會產(chǎn)生壓差,用ADC采集熱電阻兩端電壓后通過MCU計算得到對應溫度。為防止測量電路對熱電阻兩端的電壓信號產(chǎn)生影響,推薦選擇具有差分輸入的高阻抗ADC。參考電路如圖2所示。
圖2恒流源式測溫電路
?如何讓傳統(tǒng)熱電阻測溫電路實現(xiàn)多通道設計
1. 堆疊電路法,按照實際通道需求去堆疊電路:
- 優(yōu)點:電路結(jié)構(gòu)一致,原理圖設計與PCB繪畫方便。
- 缺點:當通道多時會嚴重占用電路板空間,MCU引腳占用較多,影響其他功能。
2. 通道切換法,使用模擬開關或繼電器進行通道切換:
- 優(yōu)點:節(jié)省電路板空間,使用精簡的測溫電路實現(xiàn)多通道測量。
- 缺點:使用元器件較多,電路相對復雜,軟件工作量大,調(diào)試周期長。
?8通道測溫模塊,多通道設計不二之選ZAM6228 是致遠電子面向多通道工業(yè)測溫應用開發(fā)的一款8通道三線制PT100測溫模塊,無需外圍調(diào)理電路,PT100可直接接入引腳,即可通過I2C輸出以℃為單位的測試結(jié)果,模塊每通道采集速率2SPS,測量精度0.02%±0.1℃,分辨率可達0.01℃,溫漂10PPM/℃,該模塊易于集成,抗干擾性強,具備斷線檢測功能,支持多模塊級聯(lián),可廣泛應用于鋰電化成分容、電池測試柜、多通道環(huán)境測溫等。
圖3ZAM6228外圍電路
?電路設計中的模塊應用現(xiàn)如今測溫應用常常伴隨著測量電壓、測量電流、IO拓展等其他需求,應用設計中測量電路由于電路設計復雜、占用位置多、軟件調(diào)試困難等問題而讓人頭疼不已,時常我們在想,是否有幾種現(xiàn)成的模塊直接使用以節(jié)省出寶貴的時間調(diào)試更重要的電路中呢?故致遠電子根據(jù)實際需求出發(fā),研發(fā)的ZAM6228測溫模塊、ZAM5404高速模擬采集模塊等多種高精度模塊解決此類問題,模塊體積小、方便調(diào)試、外圍電路設計簡單,使得應用設計方面更加輕松愉快。
圖4傳統(tǒng)電路與模塊替代電路對比
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