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基于LTC2986實(shí)現(xiàn)適合各種環(huán)境的高精度、多通道溫度測(cè)量

設(shè)計(jì)idea ? 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) ? 作者:佚名 ? 2018-03-29 08:25 ? 次閱讀
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雖然溫度測(cè)量對(duì)于很多應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)常規(guī)要求,但開(kāi)發(fā)人員在確保結(jié)果高度準(zhǔn)確方面仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)??朔@些挑戰(zhàn)往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜以及設(shè)計(jì)周期的延長(zhǎng),但新型器件的出現(xiàn)正在不斷降低這種復(fù)雜性。

本文旨在簡(jiǎn)單討論一下與開(kāi)發(fā)精確解決方案相關(guān)的溫度測(cè)量要求和挑戰(zhàn)。隨后本文會(huì)介紹 Linear Technology LTC2986-1 溫度傳感器,說(shuō)明該產(chǎn)品如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn);最后會(huì)向開(kāi)發(fā)人員展示如何在含有各種溫度傳感器(包括熱電偶、RTD 和熱敏電阻)的典型應(yīng)用中利用這些功能。

溫度測(cè)量要求和技術(shù)

在構(gòu)建強(qiáng)大的溫度測(cè)量系統(tǒng)時(shí),設(shè)計(jì)人員需要利用各類(lèi)傳感器來(lái)滿(mǎn)足其對(duì)成本、精度和溫度范圍的特定要求。在這些傳感器類(lèi)型中,通常會(huì)在苛刻的環(huán)境中使用熱電偶,因?yàn)樗鼈兡軌驕y(cè)量 -265°C 至 1800°C 以上的溫度。

熱電偶所產(chǎn)生的電壓是尖頭與其冷結(jié)(用來(lái)構(gòu)成熱電偶的兩條導(dǎo)線(xiàn)的末端)之間溫差的函數(shù)。因此,整體測(cè)量精度取決于熱電偶電壓和冷結(jié)的精確測(cè)量。

由于 Seebeck 效應(yīng),熱電偶會(huì)產(chǎn)生電壓梯度,而其他常見(jiàn)的溫度傳感器還包括電阻溫度檢測(cè)器 (RTD)、熱敏電阻和二極管,同時(shí)需要激勵(lì)電流才能產(chǎn)生隨溫度變化的電壓輸出。作為電阻器件,RTD 和熱敏電阻還需要與激勵(lì)電流源串聯(lián)的精密檢測(cè)電阻。檢測(cè)電阻會(huì)與電阻器件形成一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò),從而可對(duì)通過(guò)傳感器的電壓進(jìn)行輻射計(jì)式測(cè)量。最后,就各種類(lèi)型的傳感器而言,開(kāi)發(fā)人員需要采用相應(yīng)方法,以便使用查找表或方程將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性化溫度數(shù)據(jù)。

除了要處理傳感器外,開(kāi)發(fā)人員在確保溫度測(cè)量系統(tǒng)正常運(yùn)行方面也面臨著多重挑戰(zhàn)。溫度傳感器通常放置在工廠(chǎng)、商業(yè)環(huán)境、建筑物和家中一些環(huán)境較為惡劣的位置,無(wú)論在那里,應(yīng)用都要求能夠測(cè)量空氣或液體流動(dòng)中的溫度梯度。在工業(yè)應(yīng)用中,在傳感器和測(cè)量系統(tǒng)輸入之間使用長(zhǎng)電纜,會(huì)使電纜受到電氣噪聲、磨損和外部電壓源影響,可能會(huì)損壞傳感器及其測(cè)量系統(tǒng)。

工程師采用了各種各樣的方法來(lái)處理影響溫度測(cè)量系統(tǒng)性能的各種因素。隨著對(duì)溫度傳感器需求的不斷增長(zhǎng),傳統(tǒng)方法通常會(huì)加大設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,并且還會(huì)增加部署和維護(hù)成本。Linear Technology 的 LTC2986-1 能應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),它可以借助多個(gè)傳感器提供精確的溫度測(cè)量,開(kāi)發(fā)人員需要花費(fèi)的精力也很少。

降低復(fù)雜性

Linear Technology 的 LTC2986-1 是一款多通道溫度測(cè)量系統(tǒng),旨在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)復(fù)雜性,支持大多數(shù)傳感器類(lèi)型,其中包括熱電偶、RTD、熱敏電阻、二極管和有源模擬溫度傳感器。由于此器件已集成完整的信號(hào)路徑、轉(zhuǎn)換、線(xiàn)性化和其他功能,因此開(kāi)發(fā)人員可借助溫度傳感器本身及一些其他元器件實(shí)現(xiàn)高度精確的溫度測(cè)量設(shè)計(jì)(圖 1)。如下所述,盡管該系列的早期產(chǎn)品(如 Linear Technology LTC2984)可提供更多輸入通道,但 LTC2986-1 能提供其他工作模式,從而實(shí)現(xiàn)以獨(dú)特的解決方案提高精度。

Linear Technology 的 LTC2986-1 原理圖

圖 1:Linear Technology 的 LTC2986-1 具備十個(gè)輸入通道、可編程電流源、內(nèi)置線(xiàn)性化表和故障檢測(cè)功能,所以設(shè)計(jì)人員可將各種溫度傳感器與其連接。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

對(duì)于 RTD、熱敏電阻和二極管,該器件會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生指定電平的激勵(lì)電流,測(cè)量所得的傳感器電壓,并生成線(xiàn)性化結(jié)果(單元為 °C 或 °F)。LTC2986-1 經(jīng)過(guò)預(yù)編程,帶有針對(duì)大多數(shù) RTD 和熱敏電阻的轉(zhuǎn)換和線(xiàn)性化數(shù)據(jù)。同樣地,該器件幾乎能對(duì)所有標(biāo)準(zhǔn)熱電偶進(jìn)行預(yù)配置,還能使用 RTD、熱敏電阻、二極管或有源模擬溫度傳感器支持冷結(jié)補(bǔ)償。就溫度測(cè)量而言,該器件會(huì)自動(dòng)求解將熱電偶輸出電壓和冷結(jié)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為實(shí)用溫度讀數(shù)所涉及的多項(xiàng)式方程。對(duì)于更為常規(guī)的轉(zhuǎn)換要求,開(kāi)發(fā)人員可使用 LTC2986-1 的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 執(zhí)行單端或差分電壓測(cè)量,生成原始電壓結(jié)果或利用可編程查找表對(duì)結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

除了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)器件的數(shù)據(jù)外,該器件還可與定制 RTD、熱電偶、二極管、有源傳感器和熱敏電阻配合使用。對(duì)于定制器件,開(kāi)發(fā)人員可將查找表加載到存儲(chǔ)器中,該表包含多達(dá) 64 個(gè)表示傳感器相對(duì)溫度輸出值的數(shù)據(jù)點(diǎn)。對(duì)于定制熱敏電阻,開(kāi)發(fā)人員還可直接將多達(dá)六個(gè)熱敏電阻制造商通常提供的 Steinhart-Hart 系數(shù)加載到該器件。與標(biāo)準(zhǔn)傳感器的內(nèi)置數(shù)據(jù)一樣,該器件在轉(zhuǎn)換過(guò)程及軟故障檢測(cè)期間會(huì)使用這些定制系數(shù)和查找表確認(rèn)最終的溫度插值(圖 2)。

圖 2:Linear Technology 的 LTC2986-1 可將開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建的查找表用于定制器件,當(dāng)輸入值超出所提供的輸入數(shù)據(jù)范圍時(shí),會(huì)自動(dòng)報(bào)錯(cuò)。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

提高精度和保護(hù)

對(duì)于轉(zhuǎn)換過(guò)程,該器件使用多個(gè)周期來(lái)提升精度。在正常操作中,該器件會(huì)是使用兩個(gè)周期,已在產(chǎn)生最終溫度結(jié)果之前補(bǔ)償失調(diào)誤差和噪聲。開(kāi)發(fā)人員也可以用三周期模式使用該器件,即放緩測(cè)量速度以獲取某些好處;其中三周期模式和兩周期模式的時(shí)間分別約 251 毫秒 (ms) 和 167 ms。

在三周期模式下,該器件可以在第一個(gè)周期通過(guò)產(chǎn)生電流脈沖來(lái)執(zhí)行開(kāi)路檢測(cè),然后再進(jìn)行兩個(gè)周期的正常轉(zhuǎn)換過(guò)程。若該器件在隨后的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)檢測(cè)到較高電壓,它將會(huì)設(shè)置一個(gè)狀態(tài)位以報(bào)告硬故障,從而指示熱電偶或電纜可能已受損。此外,除開(kāi)路所致的硬故障外,該器件還能報(bào)告多種不同的故障情況(圖 3)。

位故障錯(cuò)誤類(lèi)型描述輸出結(jié)果D31傳感器硬故障硬開(kāi)路、ADC 或冷結(jié)硬故障-999°C 或 °FD30ADC 超范圍硬故障硬ADC 讀數(shù)錯(cuò)誤(可能混雜外部噪聲事件)-999°C 或 °FD29冷結(jié)硬故障硬冷結(jié)傳感器出現(xiàn)硬故障錯(cuò)誤-999°C 或 °FD28冷結(jié)軟故障軟冷結(jié)傳感器結(jié)果超出正常范圍可疑讀數(shù)D27傳感器過(guò)壓軟熱電偶讀數(shù)高于上限可疑讀數(shù)D26傳感器欠壓軟熱電偶讀數(shù)低于下限可疑讀數(shù)D25ADC 超范圍軟ADC 絕對(duì)輸入電壓超過(guò) ±1.125 × VREF/2可疑讀數(shù)D24有效不適用結(jié)果有效(應(yīng)為 1),如果為 0,則放棄結(jié)果有效讀數(shù)

圖 3:Linear Technology 的 LTC2986-1 可為所有傳感器讀數(shù)生成硬故障和軟故障,還能提供與熱電偶傳感器相關(guān)的冷結(jié)測(cè)量附加結(jié)果,如圖所示。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

除了保護(hù)應(yīng)用免受傳感器故障影響外,開(kāi)發(fā)人員通常還會(huì)采用設(shè)計(jì)技術(shù)專(zhuān)門(mén)來(lái)保護(hù)測(cè)量系統(tǒng)本身。溫度傳感器通常會(huì)用于惡劣環(huán)境。諸如熱電偶之類(lèi)的傳感器通常完全外露,以便為測(cè)量系統(tǒng)的輸入提供可接入的導(dǎo)電路徑。即便使用 RTD 或熱敏電阻等封裝傳感器,電纜也有可能受損,進(jìn)而導(dǎo)致引線(xiàn)可能出現(xiàn)高壓短路或彼此之間的短路。最后,即使是非常細(xì)心的操作員和技術(shù)人員也會(huì)不小心做出錯(cuò)誤的電纜連接,尤其是在可與不同傳感器類(lèi)型的通用硬件連接配合使用的應(yīng)用中。

為了保護(hù)測(cè)量系統(tǒng)不出現(xiàn)過(guò)壓情況,開(kāi)發(fā)人員通常會(huì)在測(cè)量系統(tǒng)的傳感器和輸入通道之間放置限流電阻。通常情況下,設(shè)計(jì)人員會(huì)增加電容器以建立低通濾波器,進(jìn)而減弱噪聲源。這些濾波器會(huì)延長(zhǎng)建立時(shí)間,在使用激勵(lì)電流脈沖的方法(如上文所述的 LTC2986-1 轉(zhuǎn)換過(guò)程)中運(yùn)用這些濾波器特別有問(wèn)題。除了建立時(shí)間會(huì)增加復(fù)雜度外,保護(hù)電阻的使用也會(huì)影響測(cè)量精度。

LTC2986-1 所提供的功能和工作模式專(zhuān)為減輕保護(hù)電阻的次要不利影響而設(shè)計(jì)。例如,為了抵消因器件輸入端的較大濾波器所致的建立時(shí)間延長(zhǎng),開(kāi)發(fā)人員可在該器件的輸入多路復(fù)用器開(kāi)關(guān)時(shí)間中編程加入附加延遲。假如可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生更大影響,該器件獨(dú)特的激勵(lì)電流模式可解決更多與保護(hù)電阻相關(guān)的串聯(lián)電阻的基本問(wèn)題。

雖然保護(hù)電阻對(duì)于確保安全而言至關(guān)重要,但是用于像 RTD 或熱敏電阻這樣的任何電阻器件時(shí)很有問(wèn)題。在兩端子電阻器件中,當(dāng)激勵(lì)電流流經(jīng)保護(hù)元件的附加串聯(lián)電阻時(shí),添加保護(hù)電阻會(huì)影響電壓測(cè)量。由于傳感器是電阻器,開(kāi)發(fā)人員通常也要面臨將傳感器電阻與保護(hù)電阻及其引線(xiàn)相關(guān)的附加串聯(lián)電阻分開(kāi)的挑戰(zhàn)。

為了解決此問(wèn)題,工程師采用 3 線(xiàn) RTD,并在 RTD 端子和外加電線(xiàn)之間使用電阻來(lái)測(cè)量引線(xiàn)電阻。當(dāng)然,這種方法需要仔細(xì)匹配引線(xiàn)長(zhǎng)度和串聯(lián)電阻以確保其精度。為避免出現(xiàn)匹配問(wèn)題,采用 4 線(xiàn)式或開(kāi)爾文檢測(cè),在每個(gè)端子上使用電阻器可能是更好的解決方案(圖 4)。

傳統(tǒng) 4 線(xiàn) RTD 原理圖

圖 4:傳統(tǒng) 4 線(xiàn) RTD 允許電流繞過(guò)用于保護(hù)測(cè)量通道的串聯(lián)電阻(此圖中的 CH3 和 CH4),因此通過(guò)這些通道的漏電電流非常低,進(jìn)而能將測(cè)量誤差控制在有限范圍。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

在此配置中,電流通過(guò)的路徑(圖 4 中的 CH1 至 CH5)不涉及測(cè)量通道(CH3 和 CH4)上的串聯(lián)保護(hù)電阻。流經(jīng)測(cè)量通道的所有電流均僅限于器件的漏電電流。由于 LTC2986-1 的輸入漏電電流小于 1 納安 (nA),相關(guān)的測(cè)量誤差通常會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于任何所需的分辨率水平。

不過(guò),若是借助 LTC2986-1,此方法便不再受限于 4 線(xiàn) RTD。工程師可以對(duì)器件進(jìn)行配置,使用 3 線(xiàn) RTD、2 線(xiàn) RTD 和熱敏電阻執(zhí)行開(kāi)爾文檢測(cè)。

對(duì)于各種此類(lèi)傳感器,LTC2986-1 可提供獨(dú)特的激勵(lì)模式,即將相鄰?fù)ǖ烙米麟娏髀窂?。為了?shí)現(xiàn)這種模式,開(kāi)發(fā)人員需在每個(gè)傳感器端子和獨(dú)立的 LTC2986-1 輸入之間連接一個(gè)附加保護(hù)電阻。然后,僅需在 LTC2986-1 配置寄存器中設(shè)置位并正確配置輸入通道,即可啟用這一附加電流路徑(圖 5)。與更為傳統(tǒng)的 4 線(xiàn)器件一樣,激勵(lì)電流可躲開(kāi)測(cè)量通道,從而減少測(cè)量誤差。

Linear Technology 的 LTC2986-1 相鄰?fù)ǖ涝韴D

圖 5:開(kāi)發(fā)人員可以將 Linear Technology 的 LTC2986-1 配置為使用相鄰?fù)ǖ雷鳛榧?lì)電流路徑,從而為 2 線(xiàn) RTD 和熱敏電阻帶來(lái)開(kāi)爾文檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

無(wú)論設(shè)計(jì)人員是否使用這種替代激勵(lì)模式,他們?cè)诓捎?LTC2986-1 設(shè)置傳感器時(shí)仍需遵循基本協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)傳感器連接,他們需要對(duì)通道進(jìn)行分配并利用傳感器配置數(shù)據(jù)加載相關(guān)的存儲(chǔ)器位置(圖 6)。此通道分配數(shù)據(jù)會(huì)駐留在 RAM 中的連續(xù)位置,并與該器件的十個(gè)輸入通道一一對(duì)應(yīng)。對(duì) RAM 進(jìn)行編程后,開(kāi)發(fā)人員可以在器件內(nèi)置的 EEPROM 中保存配置,以便在隨后的掉電或休眠周期后進(jìn)行恢復(fù)。

Linear Technology 的 LTC2986-1 通道分配數(shù)據(jù)塊原理圖

圖 6:為了配置 Linear Technology 的 LTC2986-1,開(kāi)發(fā)人員需創(chuàng)建包含相關(guān)傳感器詳細(xì)信息的通道分配數(shù)據(jù)塊。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

在存儲(chǔ)器的各個(gè)通道分配數(shù)據(jù)塊內(nèi),開(kāi)發(fā)人員需定義傳感器配置的詳細(xì)信息,包括傳感器類(lèi)型、通道、傳感器配置、激勵(lì)電流以及標(biāo)準(zhǔn)或定制轉(zhuǎn)換信息的預(yù)定義值。以下所示為圖 6 左上角所示 PT-100 RTD 器件的存儲(chǔ)器映射(圖 7)。

PT-100 RTD 的相關(guān)存儲(chǔ)器映射表

圖 7:通道分配數(shù)據(jù)包含每個(gè)傳感器的相關(guān)配置細(xì)節(jié)——此處為圖 6 左上角所示 PT-100 RTD 的相關(guān)存儲(chǔ)器映射。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

只有仔細(xì)關(guān)注每個(gè)細(xì)節(jié),才能在復(fù)雜的多傳感器溫度系統(tǒng)中為每個(gè)通道配置合適的存儲(chǔ)器映射。由于該器件具備適合各種傳感器和傳感器類(lèi)型的內(nèi)置支持,開(kāi)發(fā)人員則需確保為其特定的傳感器選擇正確的代碼。配置錯(cuò)誤可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

為免于手動(dòng)配置,Linear Technology 可提供基于 Windows? 的免費(fèi) LTC2986 演示軟件程序,如此一來(lái),開(kāi)發(fā)人員便能利用下拉菜單選項(xiàng)為每個(gè)通道指定配置。開(kāi)發(fā)人員可以從演示板或 LTC2986-1 規(guī)格書(shū)中所示特定圖表,加載配置示例(圖 8)。

Linear Technology 的 LTC2986 演示軟件圖片

圖 8:Linear Technology LTC2986 演示軟件可簡(jiǎn)化器件的使用方式,即為相關(guān)硬件開(kāi)發(fā)板提供預(yù)定義配置下拉菜單選擇,以及加載 LTC2986-1 規(guī)格書(shū)中的示例。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

例如,上文圖 6 所示的兩個(gè) 4 線(xiàn) RTD 配置就取自 LTC2986-1 規(guī)格書(shū)中的圖 22。從該程序的配置下拉菜單中選擇該圖即可為該配置生成相應(yīng)的設(shè)置(圖 9)。

Linear Technology 的 LTC2986 演示軟件圖片

圖 9:Linear Technology 的 LTC2986 演示軟件可依次產(chǎn)生用于生成通道分配數(shù)據(jù)的詳細(xì)配置。(圖片來(lái)源:Linear Technology)

除了簡(jiǎn)化配置創(chuàng)建外,該程序還能對(duì)定制配置進(jìn)行評(píng)估以確保分配正確無(wú)誤。最重要的是,該程序還可生成一組相應(yīng)的 C 語(yǔ)言頭文件和軟件例程,而且都能在 Linear Technology 的 DC2026 Arduino 兼容的 Linduino One 板上執(zhí)行,處理起來(lái)毫不費(fèi)力。

例如,圖 9 所示配置生成的 C 代碼會(huì)自動(dòng)生成初始化例程,其中包含實(shí)現(xiàn)所需存儲(chǔ)器映射的軟件分配(如圖 7 所示)。正如列表 1 所示,生成的代碼會(huì)使用隨附的一組已定義常數(shù)來(lái)創(chuàng)建相應(yīng)的通道分配語(yǔ)句(列表 1)。

...

void configure_channels()

{

uint8_t channel_number;

uint32_t channel_assignment_data;

// ----- Channel 2: Assign Sense Resistor -----

channel_assignment_data =

SENSOR_TYPE__SENSE_RESISTOR |

(uint32_t) 0x9C4000 << SENSE_RESISTOR_VALUE_LSB;??????????? // sense resistor - value: 10000.

assign_channel(CHIP_SELECT, 2, channel_assignment_data);

// ----- Channel 4: Assign RTD PT-100 -----

channel_assignment_data =

SENSOR_TYPE__RTD_PT_100 |

RTD_RSENSE_CHANNEL__2 |

RTD_NUM_WIRES__4_WIRE |

RTD_EXCITATION_MODE__ROTATION_SHARING |

RTD_EXCITATION_CURRENT__100UA |

RTD_STANDARD__ITS_90;

assign_channel(CHIP_SELECT, 4, channel_assignment_data);

// ----- Channel 7: Assign RTD PT-500 -----

channel_assignment_data =

SENSOR_TYPE__RTD_PT_500 |

RTD_RSENSE_CHANNEL__2 |

RTD_NUM_WIRES__4_WIRE |

RTD_EXCITATION_MODE__NO_ROTATION_SHARING |

RTD_EXCITATION_CURRENT__50UA |

RTD_STANDARD__AMERICAN;

assign_channel(CHIP_SELECT, 7, channel_assignment_data);

}

...

// -------------- Run the LTC2986 -------------------------------------

void loop()

{

measure_channel(CHIP_SELECT, 4, TEMPERATURE); // Ch 4: RTD PT-100

measure_channel(CHIP_SELECT, 7, TEMPERATURE); // Ch 7: RTD PT-500

}

列表 1:Linear Technology 的 LTC2986 演示軟件程序生成的代碼會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生通道分配語(yǔ)句,包括與圖 7 所示存儲(chǔ)器映射對(duì)應(yīng)的通道 4 分配。(代碼來(lái)源:Linear Technology)

無(wú)論是采用 Linduino 平臺(tái)還是其他硬件,所生成的代碼集都會(huì)展示與使用 LTC2986-1 相關(guān)的主要設(shè)計(jì)模式。例如,列表 1 中的代碼片段顯示了數(shù)據(jù)采集的基本回路。只要查閱生成的代碼,開(kāi)發(fā)人員便能檢查器件使用所涉及的具體操作。例如,列表 1 中顯示的頂級(jí)函數(shù) x measure_channel 會(huì)調(diào)用訪(fǎng)問(wèn)器件寄存器的低級(jí)例程來(lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換,等待完成,然后讀取結(jié)果(列表 2)。在此例中,所生成的程序只是將結(jié)果打印到控制臺(tái),但開(kāi)發(fā)人員可以輕松為其應(yīng)用修改該代碼。

// *****************

// Measure channel

// *****************

void measure_channel(uint8_t chip_select, uint8_t channel_number, uint8_t channel_output)

{

convert_channel(chip_select, channel_number);

get_result(chip_select, channel_number, channel_output);

}

void convert_channel(uint8_t chip_select, uint8_t channel_number)

{

// Start conversion

transfer_byte(chip_select, WRITE_TO_RAM, COMMAND_STATUS_REGISTER, CONVERSION_CONTROL_BYTE | channel_number);

wait_for_process_to_finish(chip_select);

}

...

void wait_for_process_to_finish(uint8_t chip_select)

{

uint8_t process_finished = 0;

uint8_t data;

while (process_finished == 0)

{

data = transfer_byte(chip_select, READ_FROM_RAM, COMMAND_STATUS_REGISTER, 0);

process_finished = data & 0x40;

}

}

// *********************************

// Get results

// *********************************

void get_result(uint8_t chip_select, uint8_t channel_number, uint8_t channel_output)

{

uint32_t raw_data;

uint8_t fault_data;

uint16_t start_address = get_start_address(CONVERSION_RESULT_MEMORY_BASE, channel_number);

uint32_t raw_conversion_result;

raw_data = transfer_four_bytes(chip_select, READ_FROM_RAM, start_address, 0);

Serial.print(F(" Channel "));

Serial.println(channel_number);

// 24 LSB's are conversion result

raw_conversion_result = raw_data & 0xFFFFFF;

print_conversion_result(raw_conversion_result, channel_output);

// If you're interested in the raw voltage or resistance, use the following

if (channel_output != VOLTAGE)

{

read_voltage_or_resistance_results(chip_select, channel_number);

}

// 8 MSB's show the fault data

fault_data = raw_data >> 24;

print_fault_data(fault_data);

}

列表 2:Linear Technology 的 LTC2986 演示軟件可生成 Linduino 就緒代碼,包括旨在執(zhí)行器件通道低級(jí)訪(fǎng)問(wèn)的支持例程,如此代碼片段所示。(代碼來(lái)源:Linear Technology)

借助該軟件,開(kāi)發(fā)人員可使用 Linear Technology DC2608A 套件快速啟動(dòng) LTC2986-1 硬件開(kāi)發(fā)。DC2618 套件旨在與 Linduino 配合使用,提供含有 LTC2986-1 的演示板和試驗(yàn)板。與 LTC2986 演示軟件結(jié)合使用時(shí),此套件便能為快速開(kāi)發(fā)溫度感測(cè)應(yīng)用提供一個(gè)平臺(tái)。

總結(jié)

溫度測(cè)量系統(tǒng)通常需要在苛刻的環(huán)境下工作,這就為開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn),保護(hù)機(jī)制與測(cè)量精度之間的沖突便是其中之一。借助 LTC2986-1 和相關(guān)開(kāi)發(fā)工具,工程師現(xiàn)在可以快速實(shí)現(xiàn)既安全、又精確的溫度測(cè)量系統(tǒng)。

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