随着工业生产的发展，温度测量与控制十分重要，温度参数的准确测量对输出品质、生产效率和安全可靠的运行至关重要。作为一家高性能模拟大厂，adi公司拥有完善的测温／控温方案，从无源的电阻式温度检测器rtd、热电偶thermocouple （tc），到直接电流／电压模拟量输出、spi／iic数字接口输出的半导体温度传感器。
与adi合作三十多年的代理商——excelpoint世健公司技术支持工程师vincent chen向我们介绍了adi公司广受欢迎的适用于工业接触式rtd测温的模拟前端afe ad7124－4／8。
图1：ad7124－4／8内部框图
ad7124针对rtd测温而优化的丰富特性有以下几点：
1）6种可编程匹配激励电流，从50 a、100 a、250 a、500 a、750 a到1 ma
2）xmux可将两路恒流源，切至所需通道，灵活构成2／3／4线制pt100测温
3）50 hz／60 hz同时抑制（25 sps，40ms单周期建立，62db rejection）
4）模拟输入缓冲器ain buffer，再加上8种pga可编程增益，1－128 v／v，无需外部额外的调理电路
5）比例式ratiometric测量，消除激励电流源的精度和漂移等误差源。
adi官网可以检索到测试验证过的实验室电路circuit note： 《cn－0381， 采用低功耗、精密、24位σ－δ型adc的全集成式4线rtd测量系统》；以及《cn0383， 采用低功耗、精密、24位σ－δ型adc的全集成式3线rtd测量系统》。
采用两点校准和线性化，在50℃至＋200℃的温度范围内，3线系统的整体精度优于±1℃。 在全功率模式、选择sinc4滤波器、输出数据速率为50 sps的条件下，系统的典型无噪声码分辨率为17．9位；在低功耗模式、选择后置滤波器、输出数据速率为25 sps的条件下，系统的典型无噪声码分辨率为16．8位。
图2：温度精度测量（sinc4滤波器、全功率模式、50 sps，仅执行25℃一次性校准）
adi出版的技术周刊《模拟对话analog dialogue》，解析了adc前端r－c无源器件对测量精度的影响，详见adi官网的《rtd比率式温度测量的模拟前端设计考虑》。
图3：使用ad7124进行rtd测量的模拟输入配置
一片ad7124－8最多可支持8路3线制rtd。若对emc抗扰要求很高，建议改用右侧的接法，一阶无源滤波的r／c值，可以取大。此时一片ad7124－8，仅支持4路3线制rtd。
图4：三线制的两种接法，侧重于通道密度或者emc性能
ad7124灵活的硬件配置，需配合同样灵活的软件配置，来最终实现。共计有8种独立设置（channel register不同于物理通道，甚至可以8／16路物理通道，采用同一套config），每种设置包括以下四个寄存器：
配置寄存器 config＿n
滤波器寄存器 filter＿n
失调寄存器 offset＿n
增益寄存器gain＿n
图5：差分和单端混合配置（使用多种公用设置）
adi官网提供non－os的驱动代码，一段典型的驱动初始化代码，如下：
以下为建议adc配置流程：
据了解，在世健公司的技术支持下，多家业内知名的本土工控大厂采用ad7124－8设计的多通道rtd／tc测温板卡，已量产上市。
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世健是完整解决方案的供应商，为亚洲电子厂商包括原设备生产商（oem）、原设计生产商（odm）和电子制造服务提供商（ems）提供优质的元器件、工程设计及供应链管理服务。
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