KUKA 库卡系统 机器人备件00-100-014

厦门雄霸电子商务有限公司  张少民 技术销售工程师 13365909307 微信同号
为保护输入不受过压状况影响，AD7124-4的每个输入路径上都放置了3 kΩ电阻。 此电阻值将30 V DC过压产生的电流限制在10 mA以下。 
 
考虑30 V电压连接在AIN+和AIN−之间的情况。 从AIN+朝里看，30 V电压看到R1 (3 kΩ)，之后是内部ESD保护二极管，再后面是从AIN3朝外看到的3 kΩ电阻与从AIN4朝外看到的3 kΩ电阻并联。 忽略内部ESD保护二极管，AIN+与AIN−之间的总电阻为3 kΩ + 3 kΩ||3 kΩ = 4.5 kΩ。 因此，流经AD7124-4的电流限值为30 V ÷ 4.5 kΩ = 6.7 mA。 

 
RTD输入 
 
图1所示电路可连接到2线、3线或4线RTD。 大可测量3.92 kΩ电阻，因此它适用于Pt100和Pt1000 RTD。 使用电流激励，电阻测量为RTD与3.92 kΩ精密基准电阻(RREF)之间的比率式测量结果。 如图3所示，RTD测量在AIN1和AIN3之间进行，REFIN1+和REFIN1−用作测量的基准输入。 激励电流设置如下： 
 
2线模式： 仅AIN0上的激励有效，设置为250 μA。 
 
3线模式： AIN0和AIN4上的激励电流均有效，各设置为100 μA。 
 
4线模式： 仅AIN0上的激励有效，设置为250 μA。 
 
使用高端电流检测技术。 对于较低的RTD引线电阻值，此技术可降低3线模式下电流失配的影响。 有关3线RTD配置的更多信息，参见电路笔记CN-0383。 
 
基准电阻(RREF)选择为3.92 kΩ，高支持850°C的Pt1000 RTD测量（850°C时RTD电阻为3.9048 kΩ）。 RREF的值必须根据RTD的大预期电阻来选择。 RREF电阻的精度直接影响测量精度，因此，必须使用精密、低漂移电阻。 
 
4线模式下，激励电流必须设置为250 µA，3线模式下设置为100 µA。 对于4线模式，假设RTD值为3.92 kΩ。 来自AIN0的激励电流流经RREF + RRTD + RRETURN = 3.92 kΩ + 3.92 kΩ + 3 kΩ = 10.84 kΩ。 因此，AIN0处的电压等于250 µA × 10.84 kΩ = 2.71 V。AD7124-4指定激励电流输出端的输出顺从电压为AVDD − 0.35 V，即3.3 V – 0.35 V = 2.95 V。 因为2.95 V > 2.71 V，所以即使对于大RTD电阻，250 µA激励电流也能正常工作。 
 
有关4线RTD配置的更多信息，参见电路笔记CN-0381。 
 
在3线模式下，来自AIN4的引脚补偿激励电流也会流经3 kΩ返回电阻，在AIN0处产生一个附加电压：250 μA × 3 kΩ = 0.75 V。因此，AIN0处的总电压等于2.71 V + 0.75 V = 3.46 V，这违反了裕量要求。 所以，在3线模式下，各激励电流必须降至100 μA以提供足够的裕量。 

 
PGA增益可用来提高测量分辨率。 对于Pt100 RTD，建议使用8倍增益（因为Pt100值比Pt1000值小10倍）。 
 
为实现所需精度，RTD本身必须由主机控制器通过软件进行线性化，参见电路笔记CN-0383。 
 
热电偶测量 
 
如图3所示，热电偶连接在AIN+和AIN−端子之间。 AIN4引脚为热电偶提供3.3 V ÷ 2 = 1.65 V的偏置电压。 热电偶电压在AIN1和AIN3之间测量，因为热电偶信号非常小，通常推荐使用32倍或64倍的PGA增益。 

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