복잡한 인터페이스 없이 RTD 온도 센서의 이점 활용

의료, 계측, HVAC 및 자동차 응용 분야, 사물 인터넷(IoT), 온도 등은 실제로 가장 널리 사용되는 파라미터이며, 대부분의 응용 분야에서 정확성, 정밀도, 반복성이 적절히 균형된 상태로 온도를 파악하는 것이 중요합니다. 온도 센서에는 일반적으로 순백금으로 제조되는 정밀 금속 소자인 저항 온도 감지기(RTD)가 널리 사용됩니다. 백금 기반 센서는 매우 상세하고 반복 가능하며 특성화된 저항 대 온도 전달 함수를 지원하므로, RTD는 과학 및 계측 응용 분야에서 널리 사용됩니다.

하지만 간단해 보이는 이 2단자 센서의 잠재적 성능을 완전히 실현하려면 설계자가 센서를 구동하고 저항을 측정하여 온도를 구하는 다양한 방법을 이해해야 합니다. 또한 대부분의 응용 분야에서는 여러 RTD가 필요하므로 연결 방식과 연결된 회로망이 응용 분야와 일치해야 합니다.

설계자는 RTD 고유의 특이 사항을 해결하여 극복할 수 있는 RTD 특정 부품이 필요합니다. 이 기사에서는 Texas Instruments, Maxim Integrated 및 Analog Devices의 IC를 Microchip Technology의 평가 기판과 함께 사용하여 응용을 간소화하는 방법을 보여줍니다.

RTD 센서 작동 방법

서미스터와 유사한 RTD의 작동 원리는 매우 간단합니다. RTD는 공칭 저항이 알려지고 온도에 비례하여 저항이 변경되는(즉, 정비례 온도 계수 또는 PTC) 백금 전선 또는 박막이며, 로듐과 같은 다른 귀금속이 추가되는 경우도 있습니다. RTD는 다양한 공칭 저항으로 제조될 수 있습니다. 가장 일반적인 RTD로는 0⁰C에서 공칭 저항이 각각 100Ω 및 1000Ω인 Pt100 및 Pt1000(PT100 및 PT1000로도 표기됨)이 있습니다.

센서는 일반적으로 유리 또는 세라믹 지지대 주위에 백금 전선을 감거나 박막 구조의 백금을 사용하여 제작됩니다(그림 1). 센서의 폭넓은 사용과 호환성 요구로 인해 국제 표준 DIN EN 60751(2008)에서는 백금 온도 센서의 세부적인 전기적 특성을 정의합니다. 이 표준에는 저항과 온도, 허용 오차 범위, 곡선 및 온도 범위를 비교하는 표가 포함되어 있습니다.

그림 1: RTD는 박막, 유리 및 세라믹 제조 기술(왼쪽부터)을 사용합니다. (이미지 출처: WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG)

표준 백금 RTD는 -200⁰C ~ +800⁰C 범위에서 작동합니다. 백금 RTD의 주요 특성에는 높은 안정성, 반복성 및 정확성이 있으며(전류원 또는 전압원에 의해 적절히 구동되는 경우), 적절한 아날로그 프런트 엔드(AFE) 회로를 사용하여 두 단자 간 전압으로 저항을 측정합니다. 이때 정확도를 최대화하기 위해 전압 판독값을 선형화합니다.

RTD의 저항은 온도에 따라 크게 변경되므로 고정밀 측정에 적합합니다. 표준 Pt100 장치의 경우 저항은 약 25Ω(-200⁰C) ~ 약 +375Ω(+800⁰C) 사이에서 변경됩니다. 0°C와 +100°C 사이의 평균 기울기를 알파(α) 또는 온도 계수라고 하며, 백금에 함유된 불순물과 농도에 따라 기울기 값이 달라집니다. 알파에 가장 널리 사용되는 두 값은 0.00385055 및 0.00392입니다.

RTD는 다양한 출처에서 수천 개 모델로 제공됩니다. 예를 들어 Vishay Beyschlag PTS060301B100RP100은 0603 SMT 패키지에서 기본 정확도가 ±0.3%이고, 온도 계수가 ±3850ppm/°C인 100Ω 백금 RTD이며, 각각 0603, 0805 및 1206 패키지로 제공되는 100Ω, 500Ω 및 1000Ω 리드리스 SMT RTD의 PTS 계열에 속합니다. 이러한 장치는 고급 세라믹 기판에 증착된 균질적인 백금 박막을 사용하여 제조되며 올바른 온도 계수와 안정성을 얻기 위해 조절됩니다. 센서 소자는 전기, 기계 및 기후 보호를 위해 고안된 보호 코팅이 씌워져 있으며, 성능 및 규정 준수에 대한 모든 관련 IEC 및 DIN 표준을 충족합니다. 작은 크기로 인해 0603 패키지의 100Ω 장치는 야외에서 최종 저항 값의 90% 이내에서 2초 이내에 빠르게 반응합니다.

RTD 선형화

RTD는 상당히 선형적이지만 곡선의 단조성 편차가 있습니다. 1도 내외의 정확도가 필요한 응용 분야에서는 편차가 매우 작으므로 RTD 전달 함수를 선형화할 필요가 없습니다(그림 2). 예를 들어 -20⁰C ~ +120⁰C 사이에서는 편차가 ±0.4⁰C 미만입니다.

그림 2: 0°C ~ +100°C에 대한 직선 근사화로 표시된 Pt100 RTD 저항 대 온도 (이미지 출처: Maxim Integrated)

하지만 RTD는 1도의 1/10 또는 그 이상의 정확도가 필요한 정밀 응용 분야에서 자주 사용되므로 선형화가 필요합니다. 소프트웨어를 통한 계산 또는 대조표를 사용하여 선형화를 구현할 수 있습니다. 높은 정확도로 선형화하기 위해 Callendar-Van Dusen 방정식이 사용됩니다.

여기서 T는 온도(°C)이고, R(T)는 T에서의 온도이고, R₀은 T = 0°C일 때의 저항이고, A, B 및 C는 RTD 특정 상수입니다.

α = 0.00385055인 경우 DIN RTD 표준은 Callendar-Van Dusen 계수 값 A, B, C를 다음과 같이 정의합니다.

A = 3.90830 x 10^-3,

B = -5.77500 x 10^-7

C = -4.18301 x 10^-12(-200°C ~ 0°C) 및 C = 0(0°C ~ +850°C)(다항식을 더 간단한 2차 방정식으로 줄이는 이점이 있음)

RTD 연결

수동 2단자 저항기인 RTD 인터페이스 구동 및 감지 회로는 원칙적으로 간단하며, 구동 장치가 전압원 또는 전류원일 수 있습니다. 전압원이 하나인 가장 기본적인 형태에서는 RTD 리드를 소스에 연결하고, 일반적으로 RTD와 공칭 값이 동일하고 안정적인 것으로 알려진 저항기(R_REF)를 직렬로 배치합니다(그림 3). 이는 표준 전압 분배기 회로를 구성합니다. RTD와 계열 저항기를 모두 통과하는 전압을 측정한 다음 간단한 전압 분배기 계산을 사용하여 RTD 저항을 계산합니다. 알려진 저항기를 통과하는 전압과 RTD를 통과하는 전압을 함께 측정하여 정확도를 높일 수 있습니다.

그림 3: 이 간소화된 RTD 신호 조정 회로에서는 RTD를 알려진 레퍼런스 저항기(R_REF) 및 전류원과 직렬로 사용하며, RTD 통과 전압과 레퍼런스 저항기 통과 전압을 함께 측정하여 RTD 저항을 계산합니다. (이미지 출처: Maxim Integrated)

간단하지만, 이 배열은 소스 전압 변경, 레퍼런스 저항기 온도 계수, 연결 리드 전류 저항(IR) 강하, 구리 연결 리드 온도 계수(약 +0.4%/˚C) 등 정확성을 훼손하는 많은 잠재적 요인이 존재합니다. 부분적으로 이러한 오류 원인을 해결하기 위해 비율계량 휘트스톤 브리지 구성에서 RTD가 대신 사용되는 경우가 많습니다.

하지만 브리지 및 전압 구동 방식은 약점이 있습니다. 브리지 소자의 비선형성에 상관없이 브리지와 같은 비율계량 배열은 그 자체로 잘 알려진 비선형 관계가 있습니다. 따라서 계산에서 이 관계를 고려하여 알고리즘을 복잡하게 만들고 처리 부하를 가중시키는 RTD 소자의 비선형성을 정정해야 합니다.

이러한 이유로 RTD가 전류원에 거의 항상 사용됩니다. 그러면 구동 상황을 완벽하게 제어하고 연결 리드의 전압 강하 및 온도 관련 변경을 직접적으로 보정할 수 있습니다. RTD와 AFE 사이의 거리와 응용 분야에 따라 설계자는 2선식, 3선식 또는 4선식 루프 연결을 사용할 수 있습니다(그림 4).

그림 4: RTD와 AFE 사이의 상호 연결에서는 2선식, 3선식 또는 4선식 연결을 사용할 수 있습니다. 4선식 연결의 경우 쌍으로 연결되는 4선식 연결을 사용하거나 두 전선에 대해 별도의 루프를 사용할 수 있습니다. (이미지 출처: Texas Instruments)

2선식 연결이 가장 간단하고, 가장 부피가 작고, 가장 저렴합니다. 하지만 2선식 연결은 Pt100 RTD를 AFE 회로에 연결하는 전선의 저항이 수 밀리옴(mΩ) 미만으로 매우 작아서 전선 저항이 RTD 저항에 비해 유의미하지 않은 경우에만 정확한 결과를 제공합니다. 일반적으로 이 경우 거리가 약 25cm로 제한되지만 전선 게이지에 따라 달라집니다. 전선 게이지는 물리적인 설치 구성과 제약 조건으로 인해 얇아지는 경향이 있습니다. 물론, 계산을 통해 전압 강하를 수정할 수 있습니다. 하지만 이 경우, 특히 리드 전선 저항이 온도의 영향을 받는 경우 복잡성이 증가합니다.

거리가 최대 30m로 길어질 경우 3선식 방법이 사용됩니다. 여기서 회로에서는 Kelvin 연결을 통해 전류 루프의 한쪽을 모니터링하여, 루프 저항의 전압 강하를 측정한 후 해당 루프에 대해 보정합니다. 이 방법에서는 비 Kelvin 리드의 전압 강하가 Kelvin 리드 측과 동일한 것으로 가정합니다.

4선식 방법에서는 전체 Kelvin 감지를 사용하여 RTD 전류 루프의 양쪽을 모두 모니터링합니다. 이 접근 방식은 두 전류원 전선 간 차이에 상관없이 리드 저항의 효과를 정밀하게 제거합니다. 이 방식은 수백 미터 거리에서 사용할 수 있지만 재료 및 전선 벌크 영향이 가장 큽니다.

마지막으로 4선식 루프 방식에서는 설계자가 루프에서 손실을 측정하는 방법을 선택할 수 있습니다. 두 추가 리드가 RTD 리드와 동일하다고 가정할 때 실제 RTD 루프에 관계없이 루프 연결 전선 저항을 단순 저항으로 측정할 수 있습니다. 이 방식은 설치 및 계산의 측면에서 직접 Kelvin 배열보다 더 까다롭게 보일 수도 있지만, 실제로 RTD에서 일반 Kelvin 연결을 물리적으로 제공하기 어려운 경우가 있습니다. 그럼에도 불구하고 4선식 방식과 3선식 방식은 적절한 설정과 보정을 통해 유사한 결과를 제공할 수 있으므로 이 배열은 현대 설치에서 자주 사용되지 않습니다.

2선식, 3선식 또는 4선식 인터페이스는 RTD에 관계없이 사용되며, 필요한 물리적 연결을 만들기 위한 공간과 접근 수단만 있다면 모든 경우에 RTD를 사용할 수 있습니다. 하지만 물리적 크기가 작은 설정에서는 전선 번들의 질량에 따라 열 이동 및 추가 열 시간 상수가 발생할 수 있습니다. 일반적으로 감지 배열의 열용량을 감지 중인 질량에 비해 최대한 작게 유지하는 것이 좋습니다.

연결 리드 및 신호 무결성 관련 문제는 기본 DC 저항에만 국한되지 않습니다. 잡음이 문제가 되는 경우가 있습니다. 온도는 대부분의 잡음 신호에 비해 상대적으로 느리게 변경되지만, 잡음은 RTD 통과 전압을 샘플링하거나 변환하는 중에 발생할 경우 AFE에서 신호를 훼손할 수 있습니다. 극단적인 경우 잡음이 프런트 엔드를 가득 채워서 포화 상태에서 벗어날 때까지 수 밀리초(ms) 동안 "신호가 차단"될 수 있습니다.

따라서 RTD 감지 리드의 길이가 약 1m를 초과할 경우 접지와 동일한 임피던스로 감지 리드를 균형 조정해야 합니다(이를 종방향 균형이라고도 함). 이러한 병렬 리드는 공통 모드 전압(CMV) 및 잡음을 발생하지만 AFE의 차동 프런트 엔드에서 거부할 수 있기 때문입니다. 하지만 리드가 균형 조정되지 않은 경우 AFE의 차동 입력에 의해 거부되지 않도록 회로에서 일부 공통 모드 신호를 불균형 신호로 변환합니다.

Pt100 RTD 대 Pt1000 RTD

기장 일반적인 RTD는 0⁰C에서 100Ω 또는 1000Ω 저항으로 제공되므로 두 저항 중 선택하는 방법이 문제가 됩니다. 늘 그렇듯이, 응용 세부 사항에 따라 상충 관계가 있으며 단일 "해법"이란 없습니다. Pt100 및 Pt1000 RTD의 경우 특성 곡선의 선형성, 작동 온도 범위 및 응답 시간이 동일하거나 거의 동일하고, 저항 온도 계수도 동일합니다.

Pt100 RTD는 공칭 전압이 더 낮고, 앞서 언급한 대로 리드 저항이 RTD에 비해 유의미하므로 2선식 구성의 짧은 거리에만 사용할 수 있습니다. 반면에 리드 저항이 Pt1000 저항에 비해 훨씬 작아서, Pt1000은 더 긴 2선식 실행에 더 적합합니다.

Pt1000 RTD는 저항이 더 높으므로 옴의 법칙(V = IR)에 따라 지정된 통과 전압을 발생시키는 데 더 적은 구동 전류가 필요합니다. 적정한 1mA 전류가 0⁰C에서 1V 전압 강하를 생성하고, 온도가 올라가면 전압이 해당 값에서 증가합니다.

하지만 높은 전압의 바람직하지 않은 잠재적 결과가 있으며, 높은 온도에서 RTD 전압이 AFE 프런트 엔드 범위를 초과할 수 있습니다. 또한 전류원은 저항을 통해 고정 전류 값을 구동하는 데 충분한 컴플라이언스가 있어야 합니다. 예를 들어 1000Ω을 통해 1mA를 구동하려면 전류원에 1V를 약간 초과하는 컴플라이언스가 필요하지만, RTD가 가열되고 저항이 증가하므로 필요한 컴플라이언스가 비례하여 증가합니다. 따라서 높은 저항 RTD 전류원이 적절한 컴플라이언스 전압을 보장하려면 더 높은 전압 레일이 필요할 수 있습니다.

Pt1000에서 지정된 전압 강하에 필요한 낮은 전류는 두 가지 이점을 제공합니다. 첫째, 낮은 전력이 필요하므로 배터리 수명이 증가합니다. 둘째, RTD의 자가 가열이 감소하여 판독값의 정확성에 중요한 영향을 줄 수 있습니다. 엔지니어링 과정에서 충분한 전압 강하와 RTD 통과 분해능을 일관되게 생성하면서 센서 자가 가열을 최소화하는 전류 구동 레벨을 사용하는 것이 좋습니다.

이는 Pt100 RTD에 적합한 적용 분야가 적다는 것을 의미하지 않습니다. 실제로 Pt100 RTD는 기존의 여러 사유로 인해 업계에서 널리 사용되며, 리드 길이, 저전력 작동 및 자가 가열은 주요 요인이 아닙니다. 또한 낮은 임피던스가 반복되므로 Pt100 RTD 설치는 본질적으로 루프 임피던스가 10배 더 높은 Pt1000 RTD에 비해 잡음 유입에 훨씬 덜 민감합니다.

또한 전기적 고려 사항 이외에 기계적 고려 사항이 있습니다. Pt100 센서는 다양한 물리적 속성을 가진 권선형 구조와 박막 구조 모두로 제공되지만, Pt1000 RTD는 일반적으로 박막 장치로만 제공됩니다.

응용 분야의 정확도가 높을 경우 RTD 자가 가열 오류를 최소화하기 위한 다른 단계가 필요할 수 있습니다.이렇게 하는 한 가지 방법은 RTD를 통해 전류 펄스를 발생한 다음 펄스 기간 동안 전압을 측정하는 것입니다.펄스의 듀티 사이클이 짧을수록 자가 가열 오류는 더 적습니다. 하지만 이 접근 방식에서는 펄스 타이밍과 듀티 사이클을 적절히 관리하고 전압 측정값을 펄스와 동기화하려면 훨씬 정교한 인터페이스가 필요합니다.

RTD 인터페이스를 간소화하는 IC

다른 저항기 기반 온도 감지 부품과 마찬가지로 RTD는 모양만큼 사용법도 간단해야 합니다. 결국, 상대적으로 느리게 움직이는 온도 감지 환경에서 결과에 영향을 받지 않는 2단자 저항기입니다. 그럼에도 불구하고 서미스터 및 많은 다른 기본 센서와 마찬가지로 이 트랜스듀서 사용자는 구동, 선형화, 보정, 리드 보정을 비롯하여 많은 문제점을 고려해야 합니다. 흔히 있는 일이지만 RTD를 여러 개 사용할 경우 상황은 더욱 복잡해집니다.

RTD 인터페이스 관련 문제를 해결하기 위해 IC 벤더는 프런트 엔드의 아날로그 RTD 지향 측면과 조건부 출력 모두에서 연결을 간소화하는 응용 분야별 IC를 개발하고, 완벽한 프로세서 호환 디지털 인터페이스를 포함했습니다. 예를 들어 RTD에 대한 기본 인터페이스 연결의 경우 Texas Instruments OPA317IDBVT 연산 증폭기는 독점 자동 보정 기술을 사용하여 시간과 온도에 대한 낮은 오프셋 전압(일반 20μV, 최대 90μV)과 제로 드리프트 및 제로 바이어스 전류를 동시에 제공합니다. 따라서 이 연산 증폭기는 RTD에 "부하"를 가하거나 영향을 주지 않지만 "보이지 않고" 변함이 없습니다. 이 연산 증폭기는 1.8V(±0.9V) ~ 5.5V(±2.75V) 범위의 단일 엔드 또는 양극 공급 장치에서 작동하며, 35μA(최대) 정동작 전류로 인해 배터리 구동 응용 분야에 적합합니다.

이 연산 증폭기의 특성 중 하나는 낮은 전류 레벨에서 작동하여 통과 전압이 낮은 "저온" RTD의 경우처럼 매우 낮은 신호로 작동하도록 구성할 수 있다는 것입니다. 반면에 대부분의 단일 공급 연산 증폭기는 입력 신호와 출력 신호가 단일 공급 연산 증폭기의 출력 스윙 하한인 0V에 가까울 경우 문제가 있습니다. 우수한 단일 공급 연산 증폭기는 단일 공급 하한에 가까운 스윙을 실현할 수 있습니다(실제로 하한에 도달하지 않음). 연산 증폭기의 음수 공급보다 더 음성적인 추가 전원 공급 장치 및 다른 저항기를 추가하면 OPA317IDBVT가 단일 공급 전원에서 하한 스윙 또는 약간 더 낮은 수준에서 출력할 수 있습니다(그림 5). 출력과 추가 음수 공급 사이에 풀다운 저항기를 추가하면 출력에서 얻을 수 있는 것보다 더 낮은 값을 출력할 수 있습니다.

그림 5: 풀다운 저항기(R_P)와 추가 음수 공급을 추가하여 OPA317IDBVT는 잠재적 하한에 가까운 신호를 처리할 수 있습니다. (이미지 출처: Texas Instruments)

아날로그 인터페이스 연산 증폭기를 능가하는 Maxim Integrated MAX31865는 Pt100 및 Pt1000 RTD에 최적화된 사용하기 간편한 저항 디지털 컨버터입니다(그림 6). 이 IC는 소형 20리드 TQFN 및 SOIC 패키지로 제공되며 프로세서 측면에서 SPI 호환 인터페이스를 제공하면서 2선식, 3선식, 4선식 RTD 인터페이스에 맞게 구성될 수 있습니다.

그림 6: Maxim Integrated MAX31865 RTD 디지털 컨버터에는 아날로그 인터페이스, 디지타이저, 2선식/3선식/4선식 RTD용 SPI 출력이 포함되어 있습니다. (이미지 출처: Maxim Integrated)

모든 작동 조건과 극한 조건에서 0.03125⁰C의 공칭 온도 분해능과 0.5⁰C의 정확도에 맞춰 단일 외부 저항기는 사용 중인 RTD에 대한 감도를 설정하고, 정밀한 15비트 델타 시그마 ADC는 RTD 저항과 레퍼런스 저항의 비율을 디지털 형태로 변환합니다.

대부분의 온도 측정 응용 제품에서는 여러 RTD와 다른 온도 센서를 함께 사용하여 테스트 설정을 완전히 계측해야 합니다. 이러한 응용 분야를 위해 Analog Devices LTC2983 센서 디지털 고정밀 디지털 온도 측정 시스템 IC는 다양한 센서 및 옵션을 지원합니다. 이 IC는 2선식, 3선식, 4선식 RTD, 열전대, 서미스터 및 다이오드가 혼합된 최대 20개 센서 채널을 처리합니다(그림 7). 특정 유형의 센서와 원하는 여기를 사용하여 IC를 프로그래밍한 다음 해당 센서에 내장된 표준 계수를 제공하고, 사용자가 지정한 맞춤형 계수를 지원할 수 있습니다.

그림 7: 필요에 따라 Analog Devices LTC2983의 20개 범용 입력을 혼합하여 열전대, 2선식, 3선식, 4선식 RTD, 서미스터, 온도 센서로 사용되는 다이오드 간에 공유할 수 있습니다. (이미지 출처: Analog Devices)

이 장치는 0.1°C 정확도와 0.001°C 분해능으로 SPI 인터페이스를 통해 디지털 결과(°C 또는 °F)를 제공합니다. 이 장치는 단일 2.85V ~ 5.25V 공급 범위에서 작동하며 각 온도 센서 유형에 적절한 여기 전류원 및 오류 감지 회로망을 포함하고 모든 열전대에 대한 냉접합 보정(CJC)을 지원합니다.

팀에서 "쓸데없는 시간 낭비 없이" 조정된 완성형 회로를 만들고자 하는 RTD 데이터 취득 설계를 위해 Microchip Technology는 TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD 평가 기판을 제공합니다. 이 기판은 두 RTD를 지원하고 RTD 전류를 비롯한 주요 작동 파라미터에 대한 사용자 구성을 허용합니다(그림 8).

그림 8: Microchip Technology의 TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD 평가 기판은 두 RTD를 지원하고 주요 작동 파라미터에 대한 사용자 구성을 허용합니다. (이미지 출처: Microchip Technology)

사용자가 회로를 이해한 다음 필요에 따라 조정할 수 있도록, 평가 기판 제품 구성도에서는 전체 RTD 인터페이스 채널 작성 방법을 기능별로 보여줍니다(그림 9). 이 기판에는 RTD가 내장되어 있으며, 외부 2선식, 3선식 또는 4선식 Pt100 RTD를 저전류 전류원과 함께 연결하여 자가 가열을 최소화할 수도 있습니다. MCP6S26 프로그래밍 가능 이득 증폭기(PGA)를 사용하여 RTD 통과 전압을 증폭합니다. PGA는 RTD 전압을 높이고 사용자가 증폭기 이득을 디지털 방식으로 프로그래밍하고 센서 출력 범위를 높일 수 있도록 허용합니다. 또한 차동 증폭기는 12비트 차동 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 구동합니다. 마지막으로 마이크로 컨트롤러에서 SPI 인터페이스를 사용하여 컨버터 출력 데이터를 판독한 후 USB 인터페이스를 통해 호스트 PC에 전송합니다.

그림 9: TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD 평가 기판 제품 구성도는 RTD 여기/감지부터 SPI 인터페이스까지 AFE 및 연결된 신호 경로를 보여줍니다. (이미지 출처: Microchip Technology)

연결된 사용 안내서에는 전체 설치 및 설정 정보와 직관적인 PC 기반 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에 대한 단계별 지침이 포함되어 있습니다. 이 GUI를 사용하여 샘플 수, 샘플링 속도, PGA 이득, 내부 RTD 전류, 외부 전류와 같은 파라미터를 설정할 수 있습니다(그림 10).

그림 10: 공급된 PC 기반 GUI를 적용하면 TMPSNS-RTD1 Pt100 RTD 평가 기판 사용자가 주요 작동 지점을 조정하고 결과 성능을 평가할 수 있습니다. (이미지 출처: Microchip Technology)

설명서를 완성하기 위해 사용 안내서에는 세부 부품 명세서(BOM), 회로도 구성도, 상단 및 하단 pc 기판 레이아웃, 실크 스크린이 포함되어 있습니다.

결론

온도 측정은 기본 기능입니다. 적절하게 사용하려면 매우 복잡하지만 RTD는 이 응용 분야에서 널리 사용되는 양극 센서입니다. 하지만 적절한 회로망으로 구동 및 감지할 경우 폭넓은 온도 범위에서 높은 정밀도와 반복성을 제공할 수 있습니다. 고성능 센서와 마찬가지로 최적의 성능을 얻으려면 특성을 이해해야 합니다. 위에서 살펴본 바와 같이 다양한 레벨의 기능이 통합된 IC를 사용하여 우수한 성능의 RTD 기반 시스템을 구축할 수 있습니다.