ZHCUB80C August 2004 – July 2023 PGA309
一些橋式傳感器應(yīng)用通過電橋電阻的變化來測量橋式傳感器的溫度。實現(xiàn)這一目標的方法是在電橋激勵連接的頂部或底部添加一個串聯(lián)電阻。完成此操作后,必須在應(yīng)用的工作溫度范圍內(nèi)觀察 PGA309 輸入的共模電壓范圍。
圖 2-20 展示了使用頂部串聯(lián)電阻 (RT+) 來監(jiān)測電橋電阻隨溫度變化的情況。為了簡化分析,可將有效電橋電阻轉(zhuǎn)換為一個電阻 (RBT),如圖所示。對于給定的溫度,RBT 將是固定值;在此示例中,70°C 時為 1.8kΩ。與 RBT 的溫度變化 (3500ppm/°C) 相比,RT 的溫度變化可以忽略不計 (50ppm/°C),因此使用 RT 來檢測 RBT 的變化。對于此應(yīng)用,溫度 PGA 在正極輸入端配置為 VEXC,在負極輸入端配置為 TEMPIN。溫度 ADC 使用 VEXC 作為其基準 (VREFT)。溫度 PGA 的增益設(shè)置為 8。請注意,由于線性化模塊會調(diào)整 VEXC 以盡可能減少施加壓力時橋式傳感器輸出端的誤差,因此會對 VEXC 的兩個不同值進行分析,以便模擬 VEXC 上不斷變化的電壓。方框中的值顯示的是 VEXC = 2.9V 時的數(shù)值結(jié)果,橢圓形中的值顯示的是 VEXC = 2.4V 時的數(shù)值結(jié)果。不管線性化模塊使用的 VEXC 值是多少,最終的溫度 ADC 讀數(shù)都將是相同的值。
圖 2-21 展示了使用底部串聯(lián)電阻 (RT?) 來監(jiān)測電橋電阻隨溫度變化的情況。同樣,為了簡化分析,可將有效電橋電阻轉(zhuǎn)換為一個電阻 (RBT),如圖所示。在此示例中,70°C 時 RBT 為 1.8kΩ。RT 用于測量 RBT 的變化。溫度 PGA 在正極輸入端配置為 TEMPIN,在負極輸入端配置為 GND。選擇 VEXC 作為溫度 ADC 基準 (VREFT)。PGA 增益為 8。方框中的值為 VEXC = 2.9V 時的結(jié)果,橢圓形中的值為 VEXC = 2.4V 時的結(jié)果。結(jié)果表明,無論 VEXC 值如何,最終的溫度 ADC 讀數(shù)都相同。
如果應(yīng)用中沒有使用線性化模塊,則橋式傳感器頂部激勵連接到 VSA 或 VREF,而不是 VEXC。在頂部(圖 2-20)或底部(圖 2-21)任何一種情況下,都可以通過添加串聯(lián)電阻 RT 來進行外部溫度檢測。對于特定應(yīng)用,應(yīng)將溫度 ADC 基準 (VREFT) 更改為電橋激勵電壓(VSA 或 VREF)。無論電橋激勵電壓變化如何,都能在給定溫度下產(chǎn)生恒定溫度 ADC 輸出。
圖 2-20 使用頂部串聯(lián)電阻時橋式傳感器的外部溫度檢測
圖 2-21 使用底部串聯(lián)電阻時橋式傳感器的外部溫度檢測