Einzelne Stromquelle mit parallelen Lasten für viele RTD-Sensoren

Sie sollten nicht mehrere RTDs parallel an eine einzige Stromquelle anschließen. Sie würden am Ende mehr Unbekannte als Gleichungen haben. Sie messen die Spannung über einem bestimmten RTD, aber Sie kennen den Erregerstrom in diesem bestimmten RTD nicht, und Sie kennen natürlich nicht den Widerstand.

$\left\{ \begin{array}{l l} V_{RTD,1}=I_{exc,1}R_{RTD,1}\\ V_{RTD,2}=I_{exc,2}R_{RTD,2}\\ I_{exc} = I_{exc,2} + I_{exc,2} \end{array} \right.$

Den parasitären Leitungswiderstand habe ich weggelassen.

$I_{exc,1}$,$I_{exc,2}$,$R_{RTD,1}$,$R_{RTD,2}$sind 4 Unbekannte. Wir haben nur 3 Gleichungen. Diese Parallelschaltung funktioniert also nicht einmal im Fall von 2x RTDs.

Multiplexen Sie entweder die Stromquelle und schalten Sie jeweils nur einen RTD ein. Oder stellen Sie für jeden RTD eine eigene Stromquelle bereit.

Wenn Sie alle RTDs in Reihe schalten, wie werden Sie die Leitung in einem 3-Leiter-Schema messen und kompensieren? Es sollte möglich sein, aber ich bin mir nicht sicher, ob das einfacher wäre.

Ich wäre auch vorsichtig mit Ihrem 2-Kanal-A / D-Ansatz, bei dem eine separate A / D-Wandlung durchgeführt wird, um den Leitungswiderstand in einer 3-Leiter-Konfiguration aufzuheben. Mit einem analogen Ansatz kompensieren Sie den Vorsprung sofort in analog . Bei 2-Kanal messen Sie den RTD zum Zeitpunkt τ1 und dann eine weitere Messung der Leitung zum Zeitpunkt τ2. Es treten 50- oder 60-Hz-Störungen aus dem Netz auf. Aufgrund von Rauschen kann sich der Zustand bei τ2 von τ1 unterscheiden, und Ihre Kompensation kann zu Fehlern führen. Sie können dies lindern, indem Sie das 50- oder 60-Hz-Rauschen filtern und/oder auslöschen.

Hinweis CN-0287 von Analog Devices beschreibt ein Frontend zum Messen mehrerer RTDs. Es verwendet eine einzige Stromquelle. Siehe S.4

In dieser Antwort geht es um die Verwendung eines Präzisionswiderstands, um den RTD von einer Präzisionsspannungsquelle zu speisen. Wenn Sie mehrere RTDs messen möchten, ist ein einzelner Widerstand pro RTD-Schaltung natürlich einfacher als eine Stromquelle, und gemäß Ihrer Frage nein können Sie die RTDs nicht in Reihe schalten.

Bei einer 3-Leiter-RTD-Verbindung müssen Sie zwei Spannungen messen: -

Der Unterschied zwischen M1 und M2 ist der Spannungsabfall am oberen Zuleitungsdraht, und es kann angenommen werden, dass derselbe Spannungsabfall am Erdungsrückleitungsdraht ist, daher ist die tatsächliche Spannung am RTD M1 - M2. Um dies in Temperatur umzuwandeln, müssen Sie den Strom durch den Draht kennen, und dies kann durch Verwendung einer Präzisionsstromquelle erreicht werden (dh sie hat einen bekannten Wert).

Wenn Sie einen Präzisionswiderstand von beispielsweise 5 V verwendet haben und Ihren ADC zum Messen seines Spannungsabfalls verwendet haben, wissen Sie, welcher Strom fließt. Sie haben gesagt, Sie haben viele ADC-Eingänge!

Wenn die Spannungsreferenz Ihres ADC an dieselbe Spannung gebunden werden kann, die den Präzisionswiderstand speist, sagt Ihnen die Messung M2 den Spannungsabfall über dem Präzisionswiderstand, und wenn die Versorgungsspannung stabil und einigermaßen genau bekannt ist, sagt Ihnen dies, wie hoch der Strom ist. Dies erfordert jetzt nur noch zwei ADC-Messungen.

Eine frühere Antwort warnt vor der Verwendung nicht gleichzeitiger ADC-Messungen, da auf den Drähten induziertes Wechselstromnetz einen Fehlerspannungsterm erzeugt. Ich möchte auch erwähnen, dass die ADC-Eingangsimpedanz möglicherweise nicht so gut ist, wie Sie möchten - ich erwähne dies für den Fall, dass Sie daran gedacht haben, den ADC direkt auf den Leitungen zu verwenden, insbesondere auf dem "dritten" (null Strom) Draht.