Interface Flexível do ZSSC3241 Habilita Bridge como Sensor de Temperatura

A medição precisa usando elementos sensores requer medição precisa e local da temperatura do elemento para correção e compensação em uma ampla faixa operacional. Portanto, uma parte integrante da funcionalidade do Condicionador de Sinal do Sensor (SSC) é fornecer um ou mais métodos para medir a temperatura do elemento do sensor, que normalmente é uma ponte resistiva ou um transdutor capacitivo.

Freqüentemente, o elemento sensor pode estar separado do SSC por vários centímetros ou mais. Nesses casos, um SSC não pode ser usado de forma previsível para compensação de temperatura e é necessário algum tipo de termômetro externo que possa ser colocado junto com o sensor de ponte.

Para pontes resistivas, a melhor maneira de medir a temperatura do sensor com precisão, sem custo ou espaço adicional, é usar o coeficiente de temperatura da própria ponte. Mas isso requer mais complexidade no circuito de polarização para a ponte do sensor, bem como algoritmos de calibração mais sofisticados no SSC para linearizar o coeficiente de temperatura da ponte (que pode exibir variação de até terceira ordem).

Com o ZSSC3241, a capacidade de usar o coeficiente de temperatura da ponte para medição precisa da temperatura do sensor é totalmente integrada e suportada.

O SSC pode suportar medição de temperatura usando um PTAT interno, diodos externos ou termistores e usando a própria ponte de detecção principal como termômetro. As várias opções são totalmente programáveis ​​e configuráveis ​​usando memória não volátil interna (NVM) para desempenho ideal com base nos requisitos do sistema.

O diagrama de blocos básico para o ZSSC3241 mostra a interface de sensor configurável com funções de polarização e amplificação no front-end analógico. Há também um sensor de temperatura interno a bordo. O ADC converte as leituras do sensor e da temperatura para o domínio digital, onde todas as funções de linearização, correção e compensação de temperatura são executadas. As saídas calibradas e dimensionadas finais estão disponíveis como representações analógicas ou digitais diversas.

Uma olhada mais de perto no front-end analógico mostra que há quatro blocos em particular que permitem que o ZSSC3241 reconfigure as medições de temperatura: um multiplexador de alimentação de sensor para alternar entre os modos de polarização de corrente e tensão, uma fonte de corrente de polarização do sensor, sensor de temperatura interno e um multiplexador de entrada que seleciona entre os mensurandos. Esses blocos são controlados por bits no NVM rotulados como sensor_sup, Tbiasout e gain_polarity.

Com esses blocos e as opções de configuração, o ZSSC3241 fornece 7 modos diferentes de medição de temperatura, conforme resumido na tabela abaixo. Existem dois modos de polarização primários para usar a ponte do sensor como um termômetro: corrente ou tensão. Para cada um desses tipos, um resistor em série, Rt, é necessário para ajustar a tensão de modo comum da ponte na faixa adequada para o Amplificador de ganho programável interno (PGA). O ZSSC3241 oferece a opção de ter esta resistência em série totalmente integrada para muitos casos, mas alguma resistência externa pode ser necessária nos casos em que os requisitos de precisão são rigorosos.

Com sua ampla gama de configurações de front-end, o ZSSC3241 permite que os projetistas otimizem a interface do sensor principal e o tipo e localização dos sensores usados ​​para compensação de temperatura, obtendo a melhor precisão possível com menos componentes e custos.

Para ver todos os detalhes sobre como os blocos são configurados para cada um dos casos listados na Tabela 1, faça o download do Documento Técnico Medição de temperatura flexível com o ZSSC3241 Habilita a ponte como sensor de temperatura.

Informações adicionais para essas configurações, incluindo a faixa de correntes, tensões e valores Rt/Rt', juntamente com as configurações NVM correspondentes, estão disponíveis na folha de dados do ZSSC3241.

A Renesas também fornece recursos adicionais para desenvolver e caracterizar projetos com o ZSSC3241. Isso inclui um kit de avaliação completo com amostras de dispositivos, notas de aplicação e equipe de suporte dedicada.