2 設計溫度監測器的主要挑戰

如前所述，NTC 和 RTD 廣泛用于醫療系統和工業系統中的溫度測量和監測。然而，NTC 和 RTD 都是無源元件，需要外部源來激勵。激勵 NTC 和 RTD 的方法主要有兩種：直流電壓或直流電流。通常，NTC 和 RTD 的電阻隨溫度變化非常小。對于 RTD 而言尤其如此。因此，設計人員需要使用大電壓或電流來激勵 NTC 和 RTD，從而產生可測量的輸出電壓。此外，激勵電流不能過大，以防傳感器發熱。例如，對于 0°C、100Ω 的 RTD，1℃ 溫度變化可能導致大約 0.39Ω 的電阻變化。使用 0.1mA 驅動電流時，電壓變化約為 0.039mV，在 3.3V 全范圍內遠小于 12 位 ADC 的 1LSB。而共模電壓為 10mV。因此，3.3V 系統的最大增益為 330。但是，如果工程師需要 0.2℃ 分辨率，可能需要大約 1000 倍的增益。為了應對這一挑戰，TI 提出了多種設計來幫助客戶簡化設計并獲得預期結果。