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李斌

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Ad7124-8使用4线RTD测量结果一直为最大值是怎么回事?


图示为初始化程序以及原理图,请帮忙看下温问题谢谢,可以读取到ID

回帖(1)

叹久

2025-4-22 18:13:34

针对AD7124-8使用四线RTD测量结果一直为最大值的问题,结合原理图和初始化程序,以下是可能的原因及逐步排查建议:




1. 检查激励电流源(IOUT)配置



  • 问题现象:RTD需要恒流源激励,若电流源未正确配置,可能导致无电流流过RTD,ADC输入超量程。

  • 排查步骤

    • 确认IOUT0IOUT1寄存器(地址0x0B)已使能,并设置为四线制所需的电流值(如500μA)。

    • 确保IOUT0连接到RTD的高端(如AIN2),IOUT1连接到低端(如AIN3),且极性正确(避免电流反向)。

    • 验证原理图中电流源路径是否完整,参考电阻(Rref)是否与REFIN+/REFIN-正确连接。





2. 参考电压(REFIN)配置



  • 问题现象:参考电压错误会导致ADC计算比例错误,输出最大值。

  • 排查步骤

    • 确认REFIN+和REFIN-连接到参考电阻(Rref)两端,且Rref阻值稳定(建议用高精度低温漂电阻)。

    • 检查REF_CONTROL寄存器(地址0x01)是否选择外部参考(REFIN1或REFIN2)并启用内部缓冲(若需要)。

    • 测量参考电压实际值(应为IOUT × Rref),确保其在AD7124-8的参考输入范围内(如0.5V至AVDD)。





3. 输入通道与配置寄存器



  • 问题现象:输入通道选择错误或配置未激活导致信号未接入。

  • 排查步骤

    • 检查通道寄存器(地址0x09)是否使能目标通道(如CH0),并关联正确的配置寄存器(如CFG0)。

    • 确认配置寄存器(CFG0,地址0x10)中:

    • AINPAINM设置为RTD的电压检测引脚(如AIN0和AIN1)。

    • 增益(PGA)设置与信号幅度匹配(例如,RTD电压=500μA×100Ω=50mV,建议增益=16)。

    • 参考源选择与实际的参考输入一致(如REFIN1+/REFIN1-)。





4. 硬件连接与传感器状态



  • 问题现象:RTD开路或接线错误导致无有效信号。

  • 排查步骤

    • 用万用表测量RTD两端电压,确认有电流流过(电压≈IOUT × RTD阻值)。

    • 检查四线制RTD接线:两条电流线(接IOUT0和IOUT1)与两条电压检测线(接AINP和AINM)是否独立,避免短路或交叉。

    • 排除RTD本身故障:测量RTD电阻值是否正常(如PT100在0℃时应为100Ω)。





5. 校准与数据模式



  • 问题现象:未校准或校准参数错误导致比例计算异常。

  • 排查步骤

    • 执行内部零点和满量程校准(写入ADC_Control寄存器,地址0x01)。

    • 确认ADC_Control寄存器设置为“连续转换模式”(若需单次模式需手动触发)。





6. 数据速率与滤波器设置



  • 问题现象:滤波器设置不当导致噪声过大或信号失真。

  • 排查步骤

    • 检查配置寄存器中的FILTER位(地址0x21),选择适当的数据速率(如50Hz抑制工频干扰)。

    • 避免过高的数据速率导致噪声被放大。





7. 寄存器初始化代码示例


检查初始化流程是否遗漏关键步骤:


// 示例关键配置(需根据实际原理图调整):
// 1. 配置参考电压(REFIN1)
write_register(0x01, 0x00C4); // REF_CONTROL: 启用REFIN1(+)/REFIN1(-),内部缓冲

// 2. 配置IOUT0输出500μA到AIN2,IOUT1输出500μA到AIN3
write_register(0x0B, 0x1800); // IOUT0=500μA, AIN2; IOUT1=500μA, AIN3

// 3. 配置CFG0寄存器(增益=16,双极性,REFIN1)
write_register(0x10, 0x0410); // PGA=16, 双极性, REFIN1

// 4. 映射通道0使用AIN0(电压+)、AIN1(电压-),关联CFG0
write_register(0x09, 0x8001); // 使能通道0,AIN0-AIN1,CFG0

// 5. 设置连续转换模式
write_register(0x01, 0x0004); // ADC_Control: 连续转换



8. 快速验证方法



  • 步骤1:短接AINP和AINM(如AIN0和AIN1),读取结果应为0(若为满量程,则极性或参考电压错误)。

  • 步骤2:输入已知电压(如50mV),验证输出码值是否符合预期(Code=50mV×Gain/REF×2^24)。




通过以上步骤,重点排查激励电流、参考电压、输入通道映射和寄存器配置,通常可定位问题根源。

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