TIDA-00018

用于可编程逻辑控制器 (PLC) 的温度传感器接口模块

TIDA-00018

设计文件

概述

借助 TIDA-0018 参考设计,您可以使用 24 位 Δ — Σ ADC 以及热电偶和 RTD 等广泛使用的温度传感器,更快地开发高精度温度测量解决方案。本设计指南将介绍传感器信号调节、热电偶冷端补偿、RTD 的比例式测量技术、推荐的软件流、传感器线性化、传感器诊断、瞬态保护、PCB 布局和其他实用的设计注意事项,以实现工业应用中温度测量的高精度稳健设计。  温度传感器接口模块是一种完全隔离的设计,对于小传感器信号测量至关重要。该参考设计的核心是 24 位 Δ — Σ ADC,可为直流检测应用提供高分辨率、高集成度、低噪声且低成本的完整传感器模拟前端 (AFE)。该 ADC 还适用于连接不同类型的传感器,从而节省电路板空间、减少设计工作量、缩短上市时间并降低 BOM 成本。此外,外部保护电路已成功通过测试,符合 IEC61000-4 EFT、ESD 和浪涌监管标准。必须符合 IEC61000-4,以确保该设计不仅能够承受恶劣/嘈杂的工业环境,而且还能按预期发挥出色性能。

特性
  • 两个不同的传感器输入通道:
    • 带 CJC 的 K 型热电偶输入
    • 可测量 2、3 或 4 线 RTD 输入
  • RTD 的比例式测量
  • 总体测量精度优于:
    • 对于热电偶:±1°C
    • 对于 RTD:±0.4°C
  • 传感器导线开路或信号超出范围检测
  • 符合 IEC-61000-4 的要求:
    • IEC-61000-4-4:信号端口上的 EFT 高达 ±1KV @ 5kHz
    • IEC-61000-4-2:ESD 高达 4KV 接触放电和 8KV 空气放电
    • IEC-61000-4-5:信号端口上线对地 (CM) 浪涌耐受电压高达 ±1KV
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

TIDU271.PDF (3225 KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDR621.PDF (202 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDC424.ZIP (3888 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDC425.ZIP (319 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDR622.PDF (645 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

TIDR620.PDF (408 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

模拟温度传感器

LM94022具有多增益和 AB 类模拟输出的 ±1.5°C 温度传感器

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DC/DC converters

LM50177.5-100V 宽输入电压,600mA 恒定导通时间同步降压稳压器

数据表: PDF
I2C 和 SPI 通用 I/O (GPIO)

TCA6408A具有中断输出、复位和配置寄存器的 8 位转换 1.65V 至 5.5V I2C/SMBus I/O 扩展器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS71550mA 24V 超低 IQ 低压降 (LDO) 稳压器

数据表: PDF | HTML
I2C 隔离器

ISO15402.5kVrms、隔离式双向时钟、双向 I2C 隔离器

数据表: PDF | HTML
模拟和精密开关和多路复用器

TS5A231595V, 2:1 (SPDT), 2-channel, analog switch, 1Ω Ron, powered-off protection

数据表: PDF | HTML
线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A49具有使能功能的 150mA、36V、低噪声、高 PSRR、可调节低压降稳压器

数据表: PDF | HTML
数字隔离器

ISO7141CC四通道 3/1 50Mbps 数字隔离器

数据表: PDF | HTML
精密 ADC

ADS1220具有 PGA、VREF、SPI 和两个 IDAC 的 24 位 2kSPS 四通道低功耗 Δ-Σ ADC

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热插拔控制器

LM5069具有功率限制功能的 9V 至 80V 热插拔控制器

数据表: PDF | HTML
数字温度传感器

TMP275采用业界通用 LM75 外形尺寸和引脚排列、具有 I2C/SMBus 接口的 ±0.5°C 温度传感器

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技术文档

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* 设计指南 Temperature Sensor Interface Module for PLCs Design Guide 2014-3-26

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TIDA-00119 适用于可编程逻辑控制器 (PLC) 的 12 位 8 通道集成式模拟输入模块

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