RTKA-SEMITECRTDEVZ

此参考设计展示了瑞萨精密产品在温度传感器应用中的运行情况。该应用采用了瑞萨的即插即用数据采集（DAQ）参考设计，并对其进行了修改，使其能与Semitec 103AP - 2 RTD温度传感器配合使用。系统的工作温度范围为 -60℃ 至 +150℃，精度为 ±1℃ 或更高。 该参考设计是一个独立的演示，展示了从Semitec传感器到信号调理组件的完整信号链解决方案，信号调理组件包括Vishay精密电阻、瑞萨的精密元件、瑞萨G1C微控制器和图形用户界面（GUI）。 完整的参考设计方便地封装在USB闪存驱动器外形中，温度传感器采用插入式连接。这种紧凑的设计通过USB端口供电，并使用GUI将温度传感器的实时温度读数显示在计算机上。 系统电源由计算机USB端口的5V VBus电压提供，当即插即用DAQ插入计算机USB接口时，该电压会施加到系统上。 Semitec 103AP - 2热敏电阻的电阻会随热敏电阻处的温度变化而变化。其温度范围为 -60℃ 至 +150℃。在 -60℃ 时，典型电阻为600.6 kΩ；在 +150℃ 时，典型电阻为308.7Ω；在 +25℃ 时，电阻为10 kΩ。热敏电阻的温度与电阻变化并非线性关系。Semitec提供了一个 “温度与电阻” 查找表，温度范围为 -60℃ 至 +150℃，增量为0.1℃。 通过将温度传感器的一侧接地，另一侧与一个500Ω精密电阻（R_REF）串联，该电阻连接到3.3V ISL21010电压基准，从而在温度传感器中建立偏置电流。为获得最佳精度，R_REF使用 ±0.1% 的精密电阻，3.3V电源使用 ±0.2% 的精密电压基准。 随着热敏电阻的电阻随温度变化，偏置电路中的电流也会变化，从而导致差分电压发生变化。 该公式将Semitec的 “温度与电阻” 查找表转换为 “温度与Vdiff” 查找表。该查找表将传感器的数字化电压读数转换为温度进行显示。由于温度与电压的关系并非线性，使用查找表方法可提供最准确的读数。 跨接在R_REF电阻两端的仪表放大器读取Vdiff电压并将其发送到ADC。当R_REF为500Ω电阻时，Vdiff电压范围从 -60℃ 时的2.74 mV到150℃时的2.04V。放大器增益设置为1V/V，因为Vdiff最大电压处于ADC的最大正动态范围。一个2.5V电压基准连接到仪表放大器的REF引脚，以对发送到ADC的信号进行偏置，确保其正常工作。 ADC设置为连续模式，每次新的数据转换样本准备好读取时，它都会向微控制器发送一个中断标志。当微控制器接收到中断时，它会启动一个SPI串行通信序列，将数字化的24位补码数据字读取并存储到微控制器的内存中。它清除中断标志，以准备从ADC接收另一个样本。此外，它会将存储的样本通过USB连接发送到计算机GUI。 GUI获取这个数字化的24位补码样本，并将其转换为电压值。它在查找表中查找该电压值，以找到对应的温度值。找到温度值后，它会将其显示在GUI屏幕上，并将该值绘制在图表上。它还会将该值存储在一个列表（数组）中，这样你就可以生成图表图片，或将温度数据、电压数据和ADC输出的十六进制值导出到Excel文件中。