2 设计温度监测器的主要挑战

如前所述，NTC 和 RTD 广泛用于医疗系统和工业系统中的温度测量和监测。然而，NTC 和 RTD 都是无源元件，需要外部源来激励。激励 NTC 和 RTD 的方法主要有两种：直流电压或直流电流。通常，NTC 和 RTD 的电阻随温度变化非常小。对于 RTD 而言尤其如此。因此，设计人员需要使用大电压或电流来激励 NTC 和 RTD，从而产生可测量的输出电压。此外，激励电流不能过大，以防传感器发热。例如，对于 0°C、100Ω 的 RTD，1℃ 温度变化可能导致大约 0.39Ω 的电阻变化。使用 0.1mA 驱动电流时，电压变化约为 0.039mV，在 3.3V 全范围内远小于 12 位 ADC 的 1LSB。而共模电压为 10mV。因此，3.3V 系统的最大增益为 330。但是，如果工程师需要 0.2℃ 分辨率，可能需要大约 1000 倍的增益。为了应对这一挑战，TI 提出了多种设计来帮助客户简化设计并获得预期结果。