Reference Design for a PC-based Temperature-Measurement System

説明

はじめに

このリファレンスデザインは、信号コンディショナのMAX6603の評価用のPCベース温度測定システムの構成方法について解説しています。この設計では、MAX1396EVKITおよびMAX6603EVKITのEV (評価)キットを2台、および簡単に使用可能なソフトウェアプログラムを使用します。

MAX6603は、2つの白金サーミスタを使用して周囲温度を電圧信号に変換します。MAX1396EVKITは、MAX6603EVKITからの出力電圧信号の測定のために、アナログ・ディジタル変換を提供します。その後MAX1396EVKITは、この信号をPCへ送信します。ソフトウェアは、受信したデータをスクリーンに表示される温度値へ変換します。

設定の概要

MAX6603: MAX6603は、デュアルチャネル、白金、RTD-電圧信号コンディショナです。温度測定用の高電圧、レベルフィルタされた信号を得るために2つの直列接続されたオンボードの100Ωの白金抵抗体温度デバイス(Pt RTD)を励振し、信号を増幅します。このリファレンスデザインは、温度を測定するためにMAX6603EVKITを使用します。EVキットのボードに搭載された各Pt-RTDは、JU4上のシャントを取り除くことによって、回路から電気的に切り離すことが可能で、MAX6603に外付けのPt-RTDを、ツイストペアケーブルを使用して接続することができます。
MAX1396: MAX1396は、312.5ksps、2チャネルシングルエンド、12ビットSAR ADCです。MAX1396は、MAX6603EVKITからの出力電圧を測定するために、この設計において使用されています。MAX1396EVKITのデータシート中の指示に従って、EVキットをインストールしてください。
ハードウェア: MAX6603EVKITのHVINパッドに、+6V～+9Vの電源電圧を供給し、電源の負側端子をGNDパッドに接続してください。MAX6603EVKITのOUT1およびGNDパッドをMAX1396EVKITのAIN1およびGNDパッドへ接続する必要があります。MAX1396EVKITをPCに接続するために、USBケーブルを使用します。図1に、ハードウェアシステムの設定を示します。

図1. ハードウェアシステムのブロックダイアグラム

MAX6603EVKITは、MAX6603、必要なすべての受動部品、および実証済みのPCBレイアウトで構成されています。MAX6603EVKITの回路図を図2に、ジャンパ設定を表1に示します。

図2. MAX6603EVKITの回路図

表1. MAX6603EVKITのジャンパ設定
Jumper	Position
JU1	1-2
JU2	1-2
JU3	1-2
JU4	1-2

MAX1396EVKITは、1つのMAX1396、1つのMAXQ2000マイクロコントローラ、必要なすべての受動部品、および実証済みのPCBレイアウトで構成されています。MAX1396EVKITの回路図を図3に、ジャンパ設定を表2に示します。.

図3. MAX1396EVKITの回路図

表2. MAX1396EVKITのジャンパ設定
Jumper	Position
JU1	1-2
JU2	1-2
JU3	1-2
JU4	1-2
JU5	1-2
JU6	1-2
JU7	1-2

Windows®プログラムの概要

このプログラムは、Windows　98SE/2000/XP対応の使いやすいグラフィカルユーザインタフェースを備えています(図4)。プログラムは、MAX6603EVKITの出力電圧および白金サーミスタからの対応する温度の読取り値をスクリーンに表示します。

USBケーブルを使用してMAX1396EVKITをPCに接続すると、MAXQ2000は、Windowsプログラムからのコマンドを待機します。プログラムを起動してください。図4と同様のウィンドウが表示されます。｢No Virtual COM Port Detected｣というメッセージボックスが表示された場合、プログラムを終了し、USBケーブルを接続し直して、プログラムを再起動してください。

ソフトウェアの起動後、デフォルトでAuto Readチェックボックスがチェックされています。ソフトウェアは、MAX6603EVKITのOUT1の電圧を測定するために、Read TempコマンドをMAX1396EVKITに連続して送信します。温度は、Time Intervalプルダウンメニューで設定したレートで読込まれます。ソフトウェアがOUT1の電圧測定値を受信した後、スクリーンの左上角に対応する温度値が表示されます。

更なる高精度のADCの読取り値を得るためには、MAX1396EVKIT上のJU7のピン１のリファレンス電圧を測定するためにディジタル電圧計を使用してください。この値を、MAX1396 EV kit reference voltageエディットボックスに入力してください。これを正しく行うことで、ADCの読取り値の誤差は、0.1%以下になります。

MAX6603EVKIT上のJU1のピン1の実際の電源電圧を測定し、この値を、MAX6603 supply voltageエディットボックスに入力してください。MAX6603の出力電圧を温度に変換する式が電源電圧値に依存するため、この手順は重要です。

図4. リファレンスデザインのソフトウェアによるMAX6603のEVキットからの温度およびMAX6603からの電圧の測定