1 引言

电阻式温度检测器 (RTD) 的工作原理是将金属检测元件的电阻变化与温度变化相关联。随着 RTD 元件的温度升高，RTD 金属的电阻会增大。电阻传感器（例如数据采集系统中的 RTD）执行测量时，经常会使用恒流源激励。

ADS1148 和 ADS1248 系列器件包含两个可编程电流源，可用于激励 RTD 传感器。图 1-1 展示了用于在四线配置中测量 RTD 的典型配置。

图 1-1 使用 ADS1248 进行四线比例式 RTD 测量

在图 1-1 所示的简化电路图中，来自 IDAC 源的电流流经 RTD 传感器，返回电流流经 R_BIAS 电阻。R_LEAD 电阻表示连接 RTD 元件的导线电阻，通常限制在 10Ω 或更低。R_BIAS 电阻器上生成的电压是 ADC 的电压基准。此外，R_BIAS 电阻器会将 RTD 置于高于模拟负电源 (AVSS) 的电压下，以便在 ADC 的有效输入共模电压范围内偏置传感器。

ADC 生成的输出代码是输入电压与基准电压之比的函数。在图 1-1 所示的比例式电路中，RTD 传感器和 R_BIAS 电阻器两端的电压由相同的激励源生成。激励电流源漂移导致的任何变化都会反映在器件输入路径的传感器上，以及 ADC 基准路径的 R_BIAS 电阻上。在此比例式配置中，如果 RTD 和 R_BIAS 电阻保持不变，则 ADC 的数字输出不受激励源变化的影响。

在比例式配置中执行传感器测量具有显著优势：几乎消除了激励电流的绝对精度导致的误差和激励漂移导致的误差。此外，以比例式配置执行测量时，输入端的激励源噪声会反映在 ADC 的基准路径上；噪声会通过此方式消除。

许多应用会使用输入 RC 低通滤波器，来提高最终产品对射频干扰 (RFI) 和电磁干扰 (EMI) 的抗扰度。但重要的是，输入滤波器和基准滤波器要具有匹配的时间常数，否则可能会降低电流源噪声的消除效果，导致噪声随着信号电平的增加而增加。尽管比例式电路无需使用外部 RC 滤波器即可工作，但增加低通 RC 滤波器在嘈杂环境中可能有利，因为传感器电路在嘈杂环境中易受噪声干扰。本文档重点介绍了在使用外部 RC 滤波器的情况下如何保持消除电流源的噪声。