工业温度变送器的设计

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工业温度变送器的设计 [复制链接]

 

 

 

 

一、作品简介（100-200字）

   工业自动化系统经常处理温度，流量，压力这些信号。变送器系统通常会将以上信号采集并转换成4-20mA电流实现远距离传输给PLC系统进而实现自动控制。基于ADICUP360 高精度24位AD及可编程恒流源输出可以为三线制四线制热电阻提供激励电流源，可以消除两线制热电阻引线较长测量不准的问题。ADICUP360内置16位PWM，可以用积分方式实现高精度的DA转换，也可以通过IIC接口通过专用的4——20mA IC实现。本例通过IIC接口来实现。用到ADICUP资源有可编程激励电流源，ADC采集，串口打印输出，GPIO状态指示，IIC接口资源。

 

 

 

 

二、系统框图（图文结合）

 

 

工业场景往往需要宽范围高精度温度采集，普通数字半导体传感器往往存在测量范围窄，精度不够的短板。传统三线制，四线制热电阻RTD测量具有测量温度范围宽，温度测量准确的特点，但是也有设计难点。高精度激励源的设计，4-20mA电路设计，ADICUP360同时解决了以上难点可编程激励电流源可以有效解决外置激励电流源精度和一致性的问题。同时高精度24位AD有效解决了昂贵的外置基准参考电压源的问题。由于时间有限4-20mA输出部分可以通过PWM积分来实现高精度的输出。本次采用IIC接口IC实现。

 

 

 

 

 

 

三、各部分功能说明（图文结合）

 

 

 

 

 

 

激励电流部分将AIN6引脚配置成激励输出电流为200uA.AIN1,AIN0作为ADC采集输入端采集RTD绝对电阻。从而在引线较长的情况保证采集精度不受任何影响。然后将AD采集值转换对应的电阻值，再将电阻值转换成相应的温度值。

 

 

 

 

该部分将采集到RTD温度值通过IIC接口转换成4-20mA输出其中R17是反馈电流的取样端，U7是差分放大电路将R17采样的电流转换成差分电压至反馈端，最大输出电流I= 2.5/R17 = 25mA.

 

 

 

 

四、作品源码

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【新提醒】温度变送器RTD采集代码 - 2022得捷电子创新设计大赛 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

 

 

 

 

 

 

 

以下程序主要完成四步操作。

 

 

 

 

1、测量AIN1到AGND之间精确激励电流。

 

 

 

 

2、测量AIN0到AGND的电压。

 

 

 

 

3、测量AIN1和AIN0之间RTD的电压。

 

 

 

 

4、计算RTD电阻和温度值并打印输出，P1.3输出LED指示程序运行。

 

 

 

 

5、将RTD温度值转换为4-20mA输出。（仿真器有点问题没有调好）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、作品功能演示视频

 

 

 

 

仿真器目前没有调通，实物打印输出暂无法展示。

 

 

 

 

六、项目总结

 

 

 

 

ADICUP360是是一款功能完善，高精度的一款模拟信号采集MCU可以对微弱的电信号进行可编程放大采集，ADC精度高达24位，为模拟信号采集工程人员省去昂贵的ADC和参考基准源。同时可编程输出激励电流源可以省去复杂的恒流源设计和批量一致性温漂灯复杂问题。高精度的PWM输出可以方便实现高的精度DA。是一款集成度非常好的专为高精度模拟信号采集而设计的MCU。

 

 

火辣西米秀

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