温度测量系统的关键：高精度模数转换器

"本文主要探讨了温度测量系统中对模数转换器的需求，特别是涉及到热电偶、电阻温度探测器(RTD)以及热敏电阻器的温度传感技术。文章强调了模数转换器的性能对系统精度的影响，并介绍了具体的电路设计方案。" 在温度测量系统中，选择合适的温度传感器至关重要。热电偶是一种常见的传感器，它由两种不同金属构成，产生与温度相关的温差电压。热电偶的优点包括小型化、坚固耐用、成本相对较低以及能应对广泛的温度范围，特别是在极端环境下。然而，其毫伏级的输出信号需要经过精确放大并转换为数字信号，这就需要高性能的模数转换器(ADC)。ADC的分辨率和低噪声特性对于确保测量精度至关重要。在热电偶与电路板连接处，为了避免反向电压的影响，通常会采用冷接点补偿技术，这需要额外的温度传感器，如RTD或热敏电阻。 模数转换器AD7792/AD7793或AD7794/AD7795是用于热电偶系统的例子，它们内置仪表放大器，可以放大热电偶微弱的电压信号，并通过ADC进行转换。这些芯片采用单电源工作，内部激励电压源将信号偏置在放大器的线性范围内，确保低噪声和低漂移，从而提高整体测量精度。此外，片内的带隙基准电压源也对保持高精度转换起到关键作用。 电阻温度探测器(RTD)是另一种温度传感器，其电阻值随温度变化而变化。铂是最常用的RTD材料，尤其在100Ω至1000Ω电阻范围内的应用广泛，适合在广阔的温度区间(-200°C至+800°C)内进行测量。在系统设计中，RTD通常与精密电阻器一起采用比率配置方式，这样能抵消激励电流变化对测量结果的影响，确保模数转换的稳定性。 温度测量系统的设计不仅要考虑温度传感器的选择，还需要重视模数转换器的性能。高精度的模数转换器是实现系统高精度的关键，而冷接点补偿和比率配置技术则有助于消除误差源，提高温度测量的准确性和可靠性。在实际应用中，根据待测温度范围和精度需求，合理选择和优化这些组件，是构建高效温度测量系统的基础。