システムボード 6661

MAXREFDES1154: Configurable 4-Channel RTD/TC Measurement System Using the MAX11410


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The MAXREFDES1154 is a configurable 4-channel RTD/ TC measurement system. Each channel can be configured as either RTD input or TC input using RTD for cold junction compensation. The RTD can either be PT100 or PT1000 connected in 2-wire or 3-wire configuration. The same configuration can also be used to measure resistance. MAXREFDES1154 also supports all types of thermocouples, using RTD for cold junction compensation, which can be PT100 or PT1000, but it needs to be configured as a 2-wire connection.

The MAXREFDES1154 provides a complete system solution for highly accurate temperature measurement in industrial applications. Analog front end includes two 8:1 multiplexer MAX4617 and one 4:1 multiplexer MAX4704 for RTD/TC input selection, and one 24-bit, 10-channel ADC MAX11410.

The microcontroller on board is used to communicate with the MAX11410 ADC, control the multiplexers, and process the ADC conversion results. The 24V field input power supply is isolated from both the analog front end and the microcontroller, which is powered using a USB. Isolation enhances system robustness, an important consideration in harsh industrial applications.

The MAXREFDES1154 design integrates two 8:1 multiplexer (MAX4617) and one 4:1 multiplexer (MAX4704), a 24-bit 10-channel ADC with internal PGA buffers (MAX11410), a high-precision 1.250V voltage reference (MAX6071), 2.75kVRMS digital isolator (MAX14930 and MAX14931), a STM32F1 microcontroller, a μP supervisor (MAX6730), a FTDI USB-UART bridge, a high-efficiency Iso-Buck DC-DC converter (MAX17681), and an isolated/regulated +3.3V power rail (MAX16910). The entire system typically consumes less than 300mW and fits onto a 5cm x 9cm board. It is targeted for industrial PLC applications.

Key Features

  • Highly accurate measurement
  • Four channels
  • Each channel can be configured as either RTD or TC input
  • Supports 2-wire and 3-wire RTD
  • Supports all types of thermocouple
  • Thermocouple with RTD for cold junction compensation
  • Sensor open detection
  • 24V input protection
  • Isolated power and data
  • Board-level calibration
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Designed, Built, Tested

Describing both hardware and firmware, this document details system design, particularly how the analog front end is achieved. This reference design has been built and tested, details of which follow later in the document.

Design Resources

 
Status:
Package:
Temperature:

MAX11410
24ビット、マルチチャネル、低電力1.9kspsデルタシグマADC、PGA内蔵

  • 信号源に対する高分解能および低ノイズ、広いダイナミックレンジ
  • 最適化された機能によって、より効率的なシステム設計を実現
  • 低電力によって効率的なシステムを実現

MAX14930
4チャネル、2.75kVRMSおよび3.75kVRMSデジタルアイソレータ

  • デジタル信号の堅牢なガルバニック絶縁
  • ほとんどのマイコンやFPGAと直接インタフェース
  • 多数のオプションで広範なアプリケーションに対応

MAX14931
4チャネル、2.75kVRMSおよび3.75kVRMSデジタルアイソレータ

  • デジタル信号の堅牢なガルバニック絶縁
  • ほとんどのマイコンやFPGAと直接インタフェース
  • 多数のオプションで広範なアプリケーションに対応

MAX17681
4.5V~42V入力、高効率、絶縁型バックDC-DCコンバータ

  • 外付け部品数および総コストを削減
  • DC-DCレギュレータの在庫数を削減
  • 消費電力を低減

MAX16910
200mA、車載、超低自己消費電流、リニアレギュレータ

  • システム設計者は自己消費電流100µAの厳しいモジュール要件に対応可能
  • 小型出力コンデンサによって基板スペースとBOMコストを削減
  • 調整可能な遅延付き高精度(アクティブローRESET)出力によって個別のリセットICが不要

MAX6730
シングル/デュアル/トリプル電圧、独立ウォッチドッグ出力付き、µP監視回路

  • VCC1 (1次電源)リセットスレッショルド電圧:+1.575V~+4.63V
  • VCC2 (2次電源)リセットスレッショルド電圧:+0.79V~+3.08V
  • 可変RSTINスレッショルドにより最低+0.63Vまでの電圧を監視(MAX6734/MAX6735のみ)

MAX4704
低電圧、60Ω、4:1アナログマルチプレクサ、QFN

  • 3mm x 3mmの12ピンQFNパッケージ
  • 保証オン抵抗:
  • 保証チャネル間マッチング:3Ω (max)

MAX4617
高速、低電圧、CMOSアナログマルチプレクサ/スイッチ

  • 高速スイッチング
  • 工業標準の74HC4051/74HC4052/74HC4053およびMAX4581/MAX4582/MAX4583とピンコンパチブル
  • 保証オン抵抗