TIDA-010019

针对温度传感器中冷端补偿的 RTD 替代参考设计

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TIDA-010019

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概述

使用热电偶 (TC) 的温度检测应用需要精确的本地温度传感器来实现高精度。在此参考设计中，重点介绍并解决了针对冷端补偿 (CJC) 或包含超低功耗 TC 模拟前端等设计难题的解决方案。针对精确的 4mA 至 20mA 传感器优化了功耗和精度性能，同时还展示了不同 CJC 和 TC 前端实现的性能。

特性

超低功耗 TC 前端：< 200µA
具有硅温度传感器的 RTD 类型性能
用于实现 0.05°C 分辨率的 16 位 ADC
比较不同的 CJC 解决方案
TC 温度范围为 –270°C 至 1200°C

工业

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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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设计指南 — TIDA-010019

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Assembly drawing — TIDA-010019

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010019

TIDRZC4.PDF (107 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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CAD/CAE symbol — TIDA-010019

TIDRZC7.ZIP (1712 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-010019

TIDCFD4.ZIP (381 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-010019

TIDRZC6.PDF (2097 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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Schematic — TIDA-010019

TIDRZC3.PDF (649 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。

精密 ADC

ADS7142 — 具有 1.8V 运行电压并采用 1.5mm x 2mm QFN 封装的 12 位 140kSPS 2 通道毫微功耗 SAR ADC

数据表: PDF | HTML

线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS727 — 具有使能功能的 250mA、超低 IQ、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML

模拟温度传感器

TMP235 — 10mV/C、1C 模拟温度传感器

数据表: PDF | HTML

仪表放大器

INA317 — 微功耗 (50µA)、零漂移（75µV 失调电压、0.3µV/°C）、精密 RRO 仪表放大器

数据表: PDF | HTML

数字温度传感器

LMT01 — 精度为 0.5°C 且具有脉冲序列接口的双引脚温度传感器

数据表: PDF | HTML

精密 ADC

ADS112U04 — 具有 PGA、VREF、2 个 IDAC 和 UART 接口的 16 位 2kSPS 4 通道低功耗小型 Δ-Σ ADC

数据表: PDF | HTML

负载开关

TPS22946 — 具有可选电流限制 5.5V、0.15A、400mΩ 负载开关

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MSP430 微控制器

MSP430FR2355 — 具有 32KB FRAM、运算放大器/PGA、12 位 DAC、12 位 ADC 的 24MHz 105°C 集成模拟微控制器

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数字隔离器

ISO7721 — EMC 性能优异的双通道、1/1、增强型数字隔离器

数据表: PDF | HTML

数字温度传感器

TMP117 — 具有 48 位 EEPROM、可替代 PT100/PT1000 RTD 的 0.1°C 数字温度传感器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

LPV821 — 650nA 精密型零温漂纳瓦级功率放大器

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串联电压基准

REF2125 — 具有零噪声启动功能的低温漂、低功耗、小型串联电压基准

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模拟温度传感器

LMT70 — 具有高精度匹配对和输出使能引脚的 -5.19mV/C、0.1C 模拟温度传感器

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开始开发

软件

支持软件

TIDCFK3 — TIDA-010019 Software

支持的产品和硬件

硬件开发

参考设计

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发布信息

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	类型	标题		下载最新的英语版本		日期
*	设计指南	针对冷端补偿的 RTD 替代参考设计 (Rev. A)		英语版 (Rev.A)		2019-9-26
	应用手册	RTD Class-AA Replacement With High-Accuracy Digital Temperature Sensors in Field (Rev. A)				2019-7-22

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针对温度传感器中冷端补偿的 RTD 替代参考设计

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概述

特性

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ADS7142 — 具有 1.8V 运行电压并采用 1.5mm x 2mm QFN 封装的 12 位 140kSPS 2 通道毫微功耗 SAR ADC

TPS727 — 具有使能功能的 250mA、超低 IQ、低压降稳压器

TMP235 — 10mV/C、1C 模拟温度传感器

INA317 — 微功耗 (50µA)、零漂移（75µV 失调电压、0.3µV/°C）、精密 RRO 仪表放大器

LMT01 — 精度为 0.5°C 且具有脉冲序列接口的双引脚温度传感器

ADS112U04 — 具有 PGA、VREF、2 个 IDAC 和 UART 接口的 16 位 2kSPS 4 通道低功耗小型 Δ-Σ ADC

TPS22946 — 具有可选电流限制 5.5V、0.15A、400mΩ 负载开关

MSP430FR2355 — 具有 32KB FRAM、运算放大器/PGA、12 位 DAC、12 位 ADC 的 24MHz 105°C 集成模拟微控制器

ISO7721 — EMC 性能优异的双通道、1/1、增强型数字隔离器

TMP117 — 具有 48 位 EEPROM、可替代 PT100/PT1000 RTD 的 0.1°C 数字温度传感器

LPV821 — 650nA 精密型零温漂纳瓦级功率放大器

REF2125 — 具有零噪声启动功能的低温漂、低功耗、小型串联电压基准

LMT70 — 具有高精度匹配对和输出使能引脚的 -5.19mV/C、0.1C 模拟温度传感器

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