TIDA-010002

将铂 RTD 传感器替换为数字温度传感器参考设计

TIDA-010002

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概述

This reference design for the differential temperature measurement (DTM) subsystem of heat and cooling meters provides a fully digital alternative to thin-film platinum Resistance Temperature Detector (RTD) sensors. The Precision Temperature Sensor (PTS) achieves Class A RTD sensor accuracy from the –55° Celsius to 125° Celsius with zero calibration and Class AA accuracy with single-point calibration. The Digital RTD approach streamlines manufacturing processes by using integrated EEPROM memory to store user-defined parameters, eliminating the need to create and maintain accompanying documentation. The Digital RTD simplifies the analog signal processing by eliminating the offset and gain calibration steps of the analog to digital conversion required in traditional DTM systems. Electrostatic discharge (ESD) protection devices on the printed circuit board (PCB) protect against contact or air ESD strikes of up to 30 kV. The small size PCB fits into a 5.2-mm outer diameter metal sheath as commonly used with standard PT100/500/1000 sensors.

This digital RTD subsystem works with MSP430™ and SimpleLink™ microcontroller device families, using a four-wire digital interface.

特性
  • Fully digital precision temperature sensor as an alternative to platinum resistance temperature detectors; fits into standard 5.2mm sheath used in heat meters
  • Eliminates precision reference resistor, RC-matched filters and impedance controlled signal traces used in two- or four-wire RTD configurations
  • No calibration required to meet IEC/EN 60751-2008 Class A accuracy over -55 to 125°C; single-point calibration for Class AA accuracy
  • Standard I2C interface to host microcontrollers (four-wire digital interface with I2C-bus + VDD + GND)
  • Meets IEC61000-4-2 Level 4 ESD protection 
  • This subsystem is tested and includes firmware to interface with the MSP430FR6047 Ultrasonic Water Flow Meter Kit (EVM430-FR6047)
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设计文件和产品

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

ZHCU639.PDF (2408 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

ESD 保护二极管

ESD351适用于 USB 2.0、采用 0402 封装且具有 6.5V、16A TLP 钳位的 1.8pF、3.3V、±30kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD1E04U04适用于 HDMI 2.0 和 USB 3.0 且采用 0402 和 0201 封装的 0.5pF、3.6V、±16kV ESD 保护二极管

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数字温度传感器

TMP116具有 64 位非易失性存储器的 0.2C 数字温度传感器

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开始开发

软件

设计工具和仿真

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TIDA-010002 Simulation — TIDM057.ZIP (6 K)

技术文档

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* 设计指南 Replacing Platinum RTD Sensors With Digital Temperature Sensors Reference Design (Rev. A) PDF | HTML 2020年 9月 8日
设计指南 将铂 RTD 传感器替换为数字温度传感器参考设计 最新英语版本 (Rev.A) PDF | HTML 2019年 3月 21日
技术文章 How to achieve rapid temperature sensor design with RTD-level accuracy and no cali PDF | HTML 2018年 12月 7日

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