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Panoramica
Il CM1106 è un convertitore analogico-digitale ΔΣ a 16 bit, ad alta precisione e basso consumo, compatibile SPI, che integra un riferimento di tensione a bassa deriva, un oscillatore e un amplificatore programmabile (PGA). Queste caratteristiche rendono il CM1106 adatto alla maggior parte delle applicazioni di misura con sensori.
Il CM1106 può eseguire operazioni di conversione alla velocità di 2kSPS. L'intervallo di tensione in ingresso programmabile fornito dal PGA va da ±256 mV a ±6,144 V. Il multiplexer d'ingresso (MUX) offre 4 ingressi singoli e 2 ingressi differenziali.
Il CM1106 può funzionare in modalità di conversione singola o in modalità di conversione continua. In modalità di conversione singola, entra automaticamente in modalità di risparmio energetico dopo aver completato una conversione, riducendo significativamente il consumo di corrente negli stati di inattività. 
Caratteristiche
Ampia gamma di alimentazione: 2,5V a 5V
Basso consumo di corrente: 270 μA (modalità di conversione continua)
Frequenza di campionamento programmabile: da 6,25SPS a 2kSPS
Riferimento di tensione interno a basso deriva
Oscillatore interno
Amplificatore a guadagno programmabile interno
Interfaccia SPI
Sensore di temperatura interno
4 ingressi singoli o 2 ingressi differenziali
Conforme AEC-Q100
Applicazioni
Strumenti portatili
Monitoraggio tensione e corrente della batteria
Misura della temperatura
Termocoppie (TC)
NTC, PTC (termistori)
Automazione Industriale e Controllo dei Processi
- La modalità di collegamento tipica è mostrata nella figura seguente.
Configurazione dei pin
Soluzione di Misurazione della Temperatura mediante Termocoppia Basata su CM1103 e CM1106
01 Introduzione
Quando due conduttori metallici diversi sono collegati, si genera una differenza di potenziale al giunto quando esiste una differenza di temperatura tra le estremità. Misurando la differenza di potenziale e la temperatura di riferimento dei giunti, e utilizzando i parametri caratteristici della termocoppia, è possibile determinare la temperatura effettiva dell'estremità di misura.
I termocoppie sono economiche, hanno un'eccellente gamma di misurazione della temperatura, sono semplici nella costruzione e facili da utilizzare, il che le rende ampiamente utilizzate in varie applicazioni industriali. Lo standard ITS-90 specifica 8 tipi comuni di termocoppie e le relative gamme di misurazione della temperatura.
Tra questi, le termocoppie di tipo K sono le più diffuse. Ad esempio, quando si misura -270 °C, la tensione di uscita della termocoppia è -6,458 mV e alla temperatura massima di misurazione di 1372 °C, la tensione di uscita è 54,886 mV. La tensione di uscita varia di 40 μV per ogni variazione di temperatura di 1 °C nell'intera gamma di misurazione.
A causa del segnale di tensione in uscita debole del termocoppia, i circuiti di elaborazione e acquisizione del segnale richiedono spesso un'elevata precisione. Inoltre, negli ambienti industriali, i lunghi collegamenti tra la termocoppia TC e la scheda di acquisizione dati introducono spesso rumore significativo di interferenza in modo comune; pertanto, il sistema di acquisizione del segnale deve estrarre e amplificare il segnale differenziale minimizzando al contempo l'impatto del rumore in modo comune sul segnale differenziale misurato.
02 CM1103 Caratteristiche Funzionali
Front-end analogico ADC sigma-delta a basso consumo, alta precisione e dimensioni ridotte
Ampia diffusione nell'acquisizione di segnali provenienti da sensori di temperatura, ottici, liquidi, gassosi e di altri tipi
Frequenza massima di campionamento di 2kSPS, polling programmabile su 4 canali
Amplificatore con guadagno programmabile con un intervallo di ingresso configurabile flessibile da ±256mV a ±6,144V
Elevata impedenza di ingresso superiore a 1 MΩ, che consente il collegamento diretto dell'ADC a vari sensori, eliminando la necessità di circuiti aggiuntivi per il condizionamento del sensore e la pilotazione dell'ADC
Precisione di campionamento senza rumore fino a 7,81 μV, che permette una misurazione precisa della debole differenza di potenziale della termocoppia
Canali differenziali con rapporto di reiezione al modo comune (CMRR) superiore a 100 dB, riducendo l'impatto delle interferenze industriali sul campo nell'acquisizione del segnale
03 Panoramica della Soluzione
Il CM1103 offre configurazioni flessibili dei canali, con 4 porte di ingresso che supportano fino a 2 segnali differenziali o 4 segnali singoli. In applicazioni pratiche, un canale differenziale può essere utilizzato per collegare un sensore di temperatura a termocoppia, mentre un altro canale singolo può essere utilizzato per collegare un termistore NTC posizionato vicino alla giunzione fredda. Ogni canale TC e NTC può essere configurato con il proprio guadagno di ingresso e frequenza di campionamento, offrendo grande comodità.
Il CM1106 si basa sul CM1103, aggiungendo un sensore di temperatura integrato. Attraverso l'interfaccia SPI, la temperatura della giunzione del CM1106 può essere letta in tempo reale. Per applicazioni a giunzione fredda vicine al convertitore ADC, il CM1106 elimina la necessità di un canale aggiuntivo per la misurazione della giunzione fredda, consentendo un numero maggiore di canali di misurazione della temperatura.
