本实用新型属于单片机应用技术领域，具体涉及一种24位ADC的全集成式3线RTD测量电路。
背景技术：
热电阻测温是根据材料电阻和温度的关系来测量输出量的，输出信号大，准确度比较高，稳定性好，但元件结构一般比较大，动态响应较差，不适宜测量体积狭小及温度瞬变区域；热敏电阻是一种电阻值随温度呈指数变化的半导体热敏感元件，灵敏度高，但其电阻值与和温度的关系线性度差，且稳定性和互换性也不好。
技术实现要素：
本实用新型提供一种多维智能控制细胞生物反应器全集成式3线RTD温度测量电路，能够高精度的检测反应器温度。
本实用新型提供的技术方案是：
一种多维智能控制细胞生物反应器全集成式RTD温度测量电路，包括线性稳压芯片U1、线性稳压芯片U2、线性稳压芯片U3、模数转换芯片U4，处理器U5，线性稳压芯片U1的GND端均接地，IN输入端分别接电容C1，电容C2的一端，电容C2的此端再接输入电压VIN端，电容C1，电容C2的另一端均接地；线性稳压芯片U1的OUT端接电容C3的一端，电容C3的另一端接地；线性稳压芯片U1的使能端EN端接U1的IN端；线性稳压芯片U2的GND端均接地，线性稳压芯片U2的IN端接电容C4的一端，电容C4的此端接线性稳压芯片U1的IN端，电容C4的另一端接地；线性稳压芯片U2的使能端EN端接线性稳压芯片U2的IN端；线性稳压芯片U2的OUT端分别接处理器U5及电容C5的一端，电容C5的另一端接地，线性稳压芯片U3的GND端均接地，ADJ端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，线性稳压芯片U3的IN端接电容C6的一端，电容C6的另一端接地；线性稳压芯片U3的OUT端接电容C7的一端，电容C7的另一端接地，线性稳压芯片U3的OUT端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接线性稳压芯片U3的ADJ端；线性稳压芯片U3的使能端EN端接线性稳压芯片U3的IN端；线性稳压芯片U1的OUT端接线性稳压芯片U3的IN端，线性稳压芯片U3的IN端分别接电容C8、电容C9的一端及模数转换芯片U4的AVDD端，电容C8、电容C9的另一端接地，线性稳压芯片U3的OUT端分别接模数转换芯片U4的IOVDD端及电容C10的一端，电容C10的另一端接地，模数转换芯片U4的AINO口接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电容C18的一端，电容C18的此端接模数转换芯片U4的REFIN1(-)端，电容C18的另一端接地，模数转换芯片U4的REFIN1(-)端接电容C17的一端，电容C17的另一端接模数转换芯片U4的REFIN1(+)端；模数转换芯片U4的REFIN1(+)端分别接电容C16的一端及电阻R4的一端，电容C16的另一端接地，电阻R4的另一端接模数转换芯片U4的AIN0端，模数转换芯片U4的AIN2端分别接电容C14、电容C13的一端，电容C14的另一端接模数转换芯片U4的AIN3端，电容C13的另一端接地，模数转换芯片U4的AIN2端接电阻R2的一端，电阻R2的此端接电阻RL1的一端，电阻R2的另一端接电阻R5的一端；模数转换芯片U4的AIN3端接电容C15的一端，电容C15的此端接电阻R3，电阻R3的此端接电阻RL2,电阻R3的另一端接模数转换芯片U4的AIN1端；电阻RL1、电阻RL2、电阻RL3、恒流源组成测温传感器Pt100，电容C11一端接模数转换芯片U4的REGCAPD端，电容C11的另一端接地，电容C12一端接模数转换芯片U4的REGCAPD端，电容的另一端接地。
本实用新型构建全集成式的3线RTD测温传感器PT100测量电路来检测反应器温度，基于AD7124-4低功耗、低噪声、针对高精度测量应用而优化，采用两点校准和线性化，在-50摄氏度至+200摄氏度的温度范围内，此3线测温系统的整体精度优于±1℃。利用AD7124-4的4个模拟引脚AIN0、AIN1、AIN2和AIN34实现3线测量，AIN2和AIN3检测Pt100上的电压，由EVAL-SDP-CB1Z板上的ADSP-BF527与AD7124-4实现SPI通信。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1，一种多维智能控制细胞生物反应器全集成式RTD温度测量电路，包括线性稳压芯片U1、线性稳压芯片U2、线性稳压芯片U3、模数转换芯片U4，处理器U5，线性稳压芯片U1的GND端均接地，IN输入端分别接电容C1，电容C2的一端，电容C2的此端再接输入电压VIN端，电容C1，电容C2的另一端均接地；线性稳压芯片U1的OUT端接电容C3的一端，电容C3的另一端接地；线性稳压芯片U1的使能端EN端接U1的IN端；电容C1，电容C2的作用为滤波，滤除输入电压VIN的杂波；电容C3的作用也为滤波。线性稳压芯片U2的GND端均接地，线性稳压芯片U2的IN端接电容C4的一端，电容C4的此端接线性稳压芯片U1的IN端，电容C4的另一端接地；线性稳压芯片U2的使能端EN端接线性稳压芯片U2的IN端；线性稳压芯片U2的OUT端分别接处理器U5及电容C5的一端，电容C5的另一端接地，线性稳压芯片U3的GND端均接地，ADJ端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，线性稳压芯片U3的IN端接电容C6的一端，电容C6的另一端接地；线性稳压芯片U3的OUT端接电容C7的一端，电容C7的另一端接地，线性稳压芯片U3的OUT端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接线性稳压芯片U3的ADJ端；线性稳压芯片U3的使能端EN端接线性稳压芯片U3的IN端；线性稳压芯片U1的OUT端接线性稳压芯片U3的IN端，线性稳压芯片U3的IN端分别接电容C8、电容C9的一端及模数转换芯片U4的AVDD端，电容C8、电容C9的另一端接地，线性稳压芯片U3的OUT端分别接模数转换芯片U4的IOVDD端及电容C10的一端，电容C10的另一端接地，模数转换芯片U4的AINO口接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电容C18的一端，电容C18的此端接模数转换芯片U4的REFIN1(-)端，电容C18的另一端接地，模数转换芯片U4的REFIN1(-)端接电容C17的一端，电容C17的另一端接模数转换芯片U4的REFIN1(+)端；模数转换芯片U4的REFIN1(+)端分别接电容C16的一端及电阻R4的一端，电容C16的另一端接地，电阻R4的另一端接模数转换芯片U4的AIN0端，模数转换芯片U4的AIN2端分别接电容C14、电容C13的一端，电容C14的另一端接模数转换芯片U4的AIN3端，电容C13的另一端接地，模数转换芯片U4的AIN2端接电阻R2的一端，电阻R2的此端接电阻RL1的一端，电阻R2的另一端接电阻R5的一端；模数转换芯片U4的AIN3端接电容C15的一端，电容C15的此端接电阻R3，电阻R3的此端接电阻RL2,电阻R3的另一端接模数转换芯片U4的AIN1端；电阻RL1、电阻RL2、电阻RL3、恒流源组成测温传感器Pt100，电容C11一端接模数转换芯片U4的REGCAPD端，电容C11的另一端接地，电容C12一端接模数转换芯片U4的REGCAPD端，电容的另一端接地。模数转换芯片U4的DOUR/RDY端，DIN端，SCLK端，CS端，SYNC端，CLK端都与处理器U5相接。
图1所示的电路使用AD7124-4进行精密3线RTD测量。3线RTD测量需要两个精密激励电流源，以便轻松消除电阻RL1和电阻RL2产生的引线电阻误差，且电阻RL3引线电阻不会影响测量精度。对于图1所示3线RTD配置，基准电阻放在RTD的高端。对于此设置，一个激励电流流经基准电阻和RTD；另一个电流流经引线电阻RL2，其产生的电压抵消电阻RL1上的压降。
模数转换芯片U4提供集成式RTD测量解决方案,片内集成低噪声PGA，可放大RTD的小信号，且具有单独的模拟电源和数字电源。AVDD电压和IOVDD电压利用稳压器ADP1720分别产生，AVDD电压设置为3.3V，IOVDD电压设置为1.8V，采用ADP1720稳压器，使用单独的稳压器可确保噪声最低。与模数转换芯片U4的SPI通信由EVAL-SDP-CB1Z板上的ADSP-BF527进行处理。图1中利用4个模拟引脚AIN0、AIN1、AIN2和AIN3实现3线测量，AIN2和AIN3配置为全差分输入通道，用于检测Pt100上的电压，激励RTD的激励电流源由AVDD产生，并流向AIN0。用一个相同的电流流向AIN1，并流经电阻RL2引线电阻，从而产生一个电压，其抵消电阻RL1引线电阻上的压降。此电路所用的基准输入为REFIN1(±)，流经Pt100的电流也会流过精密基准电阻，产生基准电压。此精密基准电阻上产生的电压与Pt100上的电压成比例，因此激励电流波动所引起的误差会被消除。