TIDA-010002

Diseño de referencia de sustitución de sensores RTD de platino por sensores de temperatura digitales

TIDA-010002

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Información general

Este diseño de referencia para el subsistema de medición diferencial de temperatura (DTM) de medidores de calor y refrigeración proporciona una alternativa totalmente digital a los sensores de detector de temperatura por resistencia de platino (RTD) de película fina. El sensor de temperatura de precisión (PTS) logra una precisión del sensor RTD de clase A desde -55° centígrados hasta 125° centígrados con calibración cero y precisión de clase AA con calibración de punto único. El enfoque RTD digital agiliza los procesos de fabricación mediante el uso de memoria EEPROM integrada para almacenar los parámetros definidos por el usuario, lo que elimina la necesidad de crear y mantener la documentación adjunta. El RTD digital simplifica el procesamiento de señales analógicas al eliminar los pasos de calibración de compensación y ganancia de la conversión analógica a digital necesaria en los sistemas DTM tradicionales. Los dispositivos de protección contra descargas electrostáticas (ESD) de la placa de circuito impreso (PCB) protegen contra descargas electrostáticas de contacto o aéreas de hasta 30 kV. La PCB de pequeño tamaño cabe en una funda metálica de 5.2-mm de diámetro exterior, como se utiliza comúnmente con los sensores estándar PT100/500/1000.

Este subsistema RTD digital funciona con las familias de dispositivos de microcontroladores MSP430™ y SimpleLink™, utilizando una interfaz digital de cuatro cables.

Funciones
  • Sensor de temperatura de precisión totalmente digital como alternativa a los detectores de temperatura de resistencia al platino; encaja en funda estándar de 5.2 mm utilizada en medidores de calor
  • Elimina la resistencia de referencia de precisión, los filtros coincidentes con RC y los trazados de señal controlados por impedancia que se usan en configuraciones RTD de dos o cuatro cables
  • No se requiere calibración para cumplir con una precisión IEC/EN 60751-2008 de clase A que supera -55 a 125°C; calibración de punto único para una precisión de clase AA
  • Interfaz I2C estándar para microcontroladores del servidor (interfaz digital de cuatro cables con bus I2C + VDD + GND)
  • Cumple con la protección ESD de nivel 4 IEC61000-4-2 
  • Este subsistema está probado e incluye firmware para interactuar con el kit del medidor de flujo de agua ultrasónico MSP430FR6047 (EVM430-FR6047)
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

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Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

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Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

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Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Diodos de protección ESD

TPD1E04U04Diodo de protección ESD de 0.5 pF, 3.6 V y ±16 kV en encapsulados 0402 y 0201 para HDMI 2.0 y USB 3.

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Sensores de temperatura digitales

TMP116Sensor de temperatura digital de 0.2 °C con memoria no volátil de 64 bits

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Diodos de protección ESD

ESD351Diodo de protección ESD de 1.8 pF, 3.3 V, ±30 kV con bloqueo TLP de 6.5 V, 16 A en encapsulado 0402

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* Guía de diseño Replacing Platinum RTD Sensors With Digital Temperature Sensors Reference Design (Rev. A) PDF | HTML 1/03/2019
Artículo técnico How to achieve rapid temperature sensor design with RTD-level accuracy and no cali PDF | HTML 7/12/2018

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