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设计与开发
参考设计

TIDA-010002

将铂 RTD 传感器替换为数字温度传感器的参考设计

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TIDA-010002

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概述

该参考设计针对热量计和冷量计的差温测量 (DTM) 子系统，提供了一种完全数字化的替代方案，可替代薄膜铂电阻式温度检测器 (RTD) 传感器。精密温度传感器 (PTS) 在无需校准的情况下可实现 A 类 RTD 传感器精度 (–55°C 至 125°C)，在单点校准的情况下可实现 AA 类精度。数字 RTD 方法通过使用集成式 EEPROM 存储器来存储用户定义的参数，从而简化制造工艺，并且无需创建和维护相关文档。数字 RTD 方法无需像传统 DTM 系统那样，对模数转换器执行偏移和增益校准步骤，因而简化了模拟信号处理。印刷电路板 (PCB) 上的静电放电 (ESD) 保护器件可防御高达 30kV 的接触或空气 ESD 冲击。小型 PCB 可装入外径为 5.2mm 的金属护套，这种护套通常与标准 PT100/500/1000 传感器配合使用。

该数字 RTD 子系统使用四线制数字接口，可与 MSP430™ 和 SimpleLink™ 微控制器器件系列搭配使用。

特性
  • 全数字精密温度传感器，可作为铂电阻温度检测器的替代方案，适用于热量计中使用的标准 5.2mm 护套。
  • 去除了两线或四线 RTD 配置中使用的精密基准电阻、RC 匹配滤波器和阻抗控制信号布线
  • 无需校准即可满足 IEC/EN 60751-2008 A 类精度要求（-55°C 至 125°C）；采用单点校准即可满足 AA 类精度要求
  • 连接主机微控制器的标准 I2C 接口（四线数字接口，带 I2C 总线 + VDD + GND）
  • 符合 IEC61000-4-2 4 级 ESD 保护要求
  • 此子系统经过测试，所含固件可与 MSP430FR6047 超声波水流量计套件 (EVM430-FR6047) 连接
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

设计文件和产品

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下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

download 设计指南 — TIDA-010002
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TIDUEA0A.PDF (1246 KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

download Assembly drawing — TIDA-010002
TIDRZ47.PDF (71 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

download Bill of materials (BOM) — TIDA-010002
TIDRZ46.PDF (53 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download CAD/CAE symbol — TIDA-010002
TIDRZ49.ZIP (303 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

download Gerber file — TIDA-010002
TIDCFB6.ZIP (311 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

download PCB layout — TIDA-010002
TIDRZ48.PDF (182 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

download Schematic — TIDA-010002
TIDRZ45.PDF (110 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

ESD 保护二极管

TPD1E04U04 — 适用于 HDMI 2.0 和 USB 3.0 且采用 0402 和 0201 封装的 0.5pF、3.6V、±16kV ESD 保护二极管

数据表: PDF | HTML
数字温度传感器

TMP116 — 具有 64 位非易失性存储器的 0.2C 数字温度传感器

数据表: PDF | HTML
ESD 保护二极管

ESD351 — 适用于 USB 2.0、采用 0402 封装且具有 6.5V、16A TLP 钳位的 1.8pF、3.3V、±30kV ESD 保护二极管

数据表: PDF | HTML

开始开发

软件

仿真模型

TIDM057 — TIDA-010002 Simulation

支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

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发布日期: 2019-3-1
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支持软件

TIDCFB7 — TIDA-010002 Digital RTD for Heat Meters

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* 设计指南 Replacing Platinum RTD Sensors With Digital Temperature Sensors Reference Design (Rev. A) PDF | HTML 2019-3-1
技术文章 How to achieve rapid temperature sensor design with RTD-level accuracy and no cali PDF | HTML 2018-12-7

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