傳感器變送器常用于在過程工業(yè)中幫助控制溫度、壓力和流量等參數(shù)。例如，我們可以在食品飲料、制藥和環(huán)境控制過程中看到溫度變送器（TT）。在化學工業(yè)中，溫度變送器用于確?；瘜W反應器中的溶液保持在某個恒定溫度。

　　傳感器變送器的基本功能有3個：收集傳感器數(shù)據(jù)；隔離傳感器與中央控制器；沿4~20mA環(huán)路發(fā)送代表測得數(shù)量的電流。開發(fā)傳感器變送器應用的工程師都面臨一個問題：設計時間曠日持久。設計期間，工程師必須為每種傳感器進行專門配置并開發(fā)一些特殊的功能。

　　溫度變送器的基礎知識

　　圖1顯示了一款典型的溫度變送器方塊圖。它讀取溫度敏感元件（例如熱電偶等）采集的數(shù)據(jù)，然后通過一條較長的線纜將這一信息發(fā)送出去。

圖1:典型的溫度變送器方塊圖。

　　我們可以將各種溫度傳感器連接至變送器的模擬前端（AFE），該模擬前端用于處理傳感器信號的采集和調節(jié)。信息被傳送至微控制器進行信號處理，再以電流的形式通過隔離層向環(huán)路發(fā)送。溫度變送器由該環(huán)路自身供電，因此，在達到的同時使功耗盡可能降低至關重要。

　　溫度傳感應用

　　各種傳感器被用于監(jiān)測溫度，例如電阻溫度檢測器（RTD）和熱電偶。

　　RTD的電阻隨溫度而變化，這些傳感器所使用的常見的材料是鉑。RTD有一系列阻抗的產品可供選擇，三種常見工業(yè)標準是Pt100（100O）、Pt500（500O）和Pt1000（1000O），RTD常用于-200~800℃之間的應用中。

　　熱電偶由兩種連接在一起的不同金屬制成。與溫度相關的金屬結點處產生電壓。該結電壓與被稱為冷接點的參考電壓進行比較。所有熱電偶都要求冷接點參考電壓維持在某個已知的溫度下。冷接點傳感器對冷接點溫度進行監(jiān)測，利用一個模擬溫度傳感器（如LM94022）便可以完成這項任務。利用熱電偶電壓和冷接點電壓之差便可計算出熱電偶接點的溫度。熱電偶可以應用到RTD類似的應用中，但不同。然而，其卻更加牢靠，并且能夠處理-270~2300℃的溫度范圍。

　　在圖2中，LMP90080在傳感器和微控制器之間提供了完整的信號通路。它具有一個靈活的輸入多路復用器，能夠讓任何輸入引腳連接到任何A/D轉換器輸入，從而使其能夠與眾多的傳感器（包括熱電偶、2、3、4線RTD以及熱敏電阻器）實現(xiàn)接口。傳感器AFE擁有兩個可編程的匹配電流源，能夠以100μA步長調節(jié)至1mA值。這樣便可支持電阻傳感器，例如RTD等。增益可以以1~128的二進制因子調節(jié)，并且設計人員能夠以單周期設置選擇輸出數(shù)據(jù)速率（介于1.6775和214.65樣本/s之間的8個值），從而使其能夠連接到各種傳感器。

圖2:LMP90080在傳感器和微控制器之間提供了完整的信號通路。

　　LMP90080是引腳到引腳兼容產品系列的一員。它允許設計人員使用相同的布局，通過選擇不同的特性來對設計進行優(yōu)化，例如分辨率、差分通道和集成電流源等。其他特性包括連續(xù)的背景校正和診斷。

　　連續(xù)背景校正對A/D轉換器的增益和偏移誤差進行補償，在實際上消除了隨時間和溫度變化產生的漂移。校正在不出現(xiàn)任何轉換中斷的情況下在背景下完成。這樣便提高了終端產品在壽命期間的性能，并幫助縮短了與現(xiàn)場校正相關的停機時間。

　　傳感器診斷也在背景下完成，并且不會影響信號通路性能，從而能夠實現(xiàn)對傳感器短路、開路和溢出信號的檢測。LMP90080還擁有一個強健的具有循環(huán)冗余檢驗的串行外設接口（SPI），以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?/FONT>