隨著中國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的穩(wěn)步推進(jìn)，各行各業(yè)對(duì)溫度測(cè)量越來(lái)越重視，傳統(tǒng)單一通道的電路已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)有需求，全面立體多點(diǎn)測(cè)量溫度的需求正悄然出現(xiàn)在市場(chǎng)中，多通道熱電阻采集模塊在市場(chǎng)需求下順勢(shì)推出！
傳統(tǒng)熱電阻測(cè)溫電路由ADC與外圍電路組成，可靈活搭配出所需電路。當(dāng)多通道測(cè)溫時(shí)，存在占用空間大、設(shè)計(jì)成本高、元器件供貨不穩(wěn)定、編程復(fù)雜等問(wèn)題。而ZLG致遠(yuǎn)電子最新推出的ZAM6228測(cè)溫模塊，具有測(cè)溫通道多、精度好、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、編程方便等特點(diǎn)，可有效降低用戶(hù)的設(shè)計(jì)成本，在鋰電化成分容、電池測(cè)試設(shè)備、多通道環(huán)境監(jiān)測(cè)等行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。
傳統(tǒng)熱電阻測(cè)溫電路如何設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)熱電阻測(cè)溫電路設(shè)計(jì)分為電橋式和恒流源式，以下分別介紹這兩種測(cè)溫方式：
電橋式電路主要的設(shè)計(jì)思路：選擇三個(gè)阻值匹配的電阻與熱電阻搭成電橋電路，當(dāng)測(cè)溫電阻變化時(shí)電橋信號(hào)端會(huì)出現(xiàn)壓差，使用ADC采集電橋兩端信號(hào)的壓差后通過(guò)計(jì)算得出所需結(jié)果。此方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使用方便，但若想在復(fù)雜環(huán)境下測(cè)得精準(zhǔn)的溫度，電橋的固定電阻要選擇低溫漂電阻。參考電路如圖1所示。
圖1
電橋式測(cè)溫電路恒流源式電路一般由運(yùn)放、三極管和電阻組成，可輸出恒定電流。將熱電阻串聯(lián)進(jìn)恒流源電路中，此時(shí)熱電阻兩端會(huì)產(chǎn)生壓差，用ADC采集熱電阻兩端電壓后通過(guò)MCU計(jì)算得到對(duì)應(yīng)溫度。為防止測(cè)量電路對(duì)熱電阻兩端的電壓信號(hào)產(chǎn)生影響，推薦選擇具有差分輸入的高阻抗ADC。參考電路如圖2所示。
圖2 恒流源式測(cè)溫電路
如何讓傳統(tǒng)熱電阻測(cè)溫電路實(shí)現(xiàn)多通道設(shè)計(jì)
1. 堆疊電路法，按照實(shí)際通道需求去堆疊電路：
- 優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)一致，原理圖設(shè)計(jì)與PCB繪畫(huà)方便。
- 缺點(diǎn)：當(dāng)通道多時(shí)會(huì)嚴(yán)重占用電路板空間，MCU引腳占用較多，影響其他功能。
2. 通道切換法，使用模擬開(kāi)關(guān)或繼電器進(jìn)行通道切換：
- 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省電路板空間，使用精簡(jiǎn)的測(cè)溫電路實(shí)現(xiàn)多通道測(cè)量。
- 缺點(diǎn)：使用元器件較多，電路相對(duì)復(fù)雜，軟件工作量大，調(diào)試周期長(zhǎng)。
8通道測(cè)溫模塊，多通道設(shè)計(jì)不二之選
ZAM6228 是致遠(yuǎn)電子面向多通道工業(yè)測(cè)溫應(yīng)用開(kāi)發(fā)的一款8通道三線(xiàn)制PT100測(cè)溫模塊，無(wú)需外圍調(diào)理電路，PT100可直接接入引腳，即可通過(guò)I2C輸出以℃為單位的測(cè)試結(jié)果，模塊每通道采集速率2SPS，測(cè)量精度0.02%±0.1℃，分辨率可達(dá)0.01℃，溫漂10PPM/℃，該模塊易于集成，抗干擾性強(qiáng)，具備斷線(xiàn)檢測(cè)功能，支持多模塊級(jí)聯(lián)，可廣泛應(yīng)用于鋰電化成分容、電池測(cè)試柜、多通道環(huán)境測(cè)溫等。
圖3 ZAM6228外圍電路
電路設(shè)計(jì)中的模塊應(yīng)用
現(xiàn)如今測(cè)溫應(yīng)用常常伴隨著測(cè)量電壓、測(cè)量電流、IO拓展等其他需求，應(yīng)用設(shè)計(jì)中測(cè)量電路由于電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、占用位置多、軟件調(diào)試?yán)щy等問(wèn)題而讓人頭疼不已，時(shí)常我們?cè)谙耄欠裼袔追N現(xiàn)成的模塊直接使用以節(jié)省出寶貴的時(shí)間調(diào)試更重要的電路中呢？故致遠(yuǎn)電子根據(jù)實(shí)際需求出發(fā)，研發(fā)的ZAM6228測(cè)溫模塊、ZAM5404高速模擬采集模塊等多種高精度模塊解決此類(lèi)問(wèn)題，模塊體積小、方便調(diào)試、外圍電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使得應(yīng)用設(shè)計(jì)方面更加輕松愉快。
圖4 傳統(tǒng)電路與模塊替代電路對(duì)比
8通道熱電阻溫度測(cè)溫模塊 ZAM6228
