構(gòu)建4~20mA環(huán)路供電型溫度監(jiān)控器

圖5. 電路的典型DNL性能

溫度-電流輸出

圖6中的設(shè)置用來測(cè)試電路的通信部分。

PC通過UART將溫度值發(fā)送到ADuCM360，然后ADuCM360根據(jù)該值調(diào)節(jié)PWM輸出。環(huán)路電流經(jīng)測(cè)量并記錄。

1℃的溫度提升相當(dāng)于：

(20 mA – 4 mA)/550 = 0.029029 mA

圖6. 測(cè)量設(shè)置

表1. 溫度和預(yù)期電流

CN-0300（DAC控制）和CN-0319（PWM控制）中的環(huán)路電流測(cè)量誤差見圖7。

圖7. DAC控制(CN-0300)和PWM控制(CN-0319)兩種情形下電流環(huán)路誤差與溫度讀數(shù)的關(guān)系

這些結(jié)果顯示校準(zhǔn)后，無反饋PWM控制環(huán)路的精度優(yōu)于有反饋的DAC控制環(huán)路。

若需更高精度，可增加反饋環(huán)路。這將需要使用ADuCM360并使能第二個(gè)ADC來監(jiān)控環(huán)路。它將增加功耗（ADC0導(dǎo)通），并降低環(huán)路的響應(yīng)速度。

電流環(huán)路的更新速率取決于CPU和ADC配置。在示例代碼中，CPU速度設(shè)為1 MHz，ADC頻率為5 Hz。ADC對(duì)結(jié)果求平均值前，先轉(zhuǎn)換RTD和熱電偶上的一部分樣本。樣本數(shù)由參數(shù)SAMPLEN0定義。在示例代碼中，其默認(rèn)值設(shè)為8。這將使電流環(huán)路的更新速率為740 ms。

如需更快的環(huán)路響應(yīng)時(shí)間，可減少SAMPLEN0。

功耗測(cè)量測(cè)試

正常工作時(shí)，整個(gè)電路的功耗通常為2 mA。保持在復(fù)位狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路的功耗不到550 μA。

為方便低功耗操作，可編程內(nèi)部CLKSYSDIV寄存器以降低ADuCM360/ADuCM361內(nèi)核工作速度，使低功耗系統(tǒng)時(shí)鐘等于8 MHz。另外，編程CLKCON0寄存器可允許將16 MHz內(nèi)核頻率分頻至二進(jìn)制的2至128倍。本示例代碼中，使用8作為時(shí)鐘分頻值，內(nèi)核速度為1 MHz。

主ADC以增益32使能。還使能PWM和DAC，用于環(huán)路通信。

禁用所有未使用的外設(shè)，最大程度減少功耗。

表2列出整個(gè)電路中的各項(xiàng)IDD功耗。

表2. 溫度監(jiān)控電路元件的IDD典型值