多通道、通用模拟输入参考设计方案

通用模拟输入是工厂自动化普遍使用的单元电路，灵活测量模拟电压/电流信号以及RTD、TC成为组装过程中不可或缺的功能。工业4.0在工业结构、分布试管理、智能化控制方面带来了巨大变化，其高度可配置性、高度模块化整合，使得传感器输入量剧增。如何在超小尺寸的PLC模块内构建通用的模拟信号和温度测量成为工业4.0的关键。

为满足工业客户的这一需求，我们以Maxim的高精度ADC为核心，分别设计了多通道的通用电压/电流输入和RTD、TC输入参考设计，以帮助用户快速实现产品升级。

MAXREFDES147#
➤ 4通道通用温度测量(TC&RTD)方案

MAXREFDES147#是Maxim通用模拟输入板卡之一，四个通道可分别配置成RTD(阻值小于4kΩ)、热电偶输入，提供电源和数据隔离。整个板卡尺寸为5.1cm x 9.1cm，板上安装了STM32微处理器和模拟前端，低功耗、24位ADC MAX11410实现精确的传感器测温。系统典型功耗低于300mW，适合工业控制与自动化、过程控制和PLC等任何高精度温度测量应用。

MAXREFDES147#参考设计

特性
高精度：PT100小于0.1°C
低功耗模拟前端
电源与数据隔离
4通道输入，每通道可独立配置为RTD或TC输入
RTD支持2线或3线连接
TC采用外部PT100/PT1000作为冷端补偿
支持传感器开路检测
传感器输入提供高达30V输入保护
系统校准，校准数据保存在Flash
提供驱动和C程序代码

MAXREFDES147#参考设计框图

MAXREFDES146#
➤ 4通道、通用模拟电压/电流输入

MAXREFDES146#支持4路模拟电压(0-10V)、模拟电流(0-20mA)输入，以及2线、3线、4线制传感器测量。提供电源和数据(2.75kVRMS)隔离。板卡模拟前端由超摆幅模拟开关、精密运放以及24位ADC(MAX11270)组成，通过STM32F1微控制器实现电压/电流及传感器输入配制与切换、采样及数据收集。ADC采样数据存储在内部SRAM，用户通过终端程序读取采样数据或执行系统校准，并可利用第三方软件进行数据分析。所有控制信号通过MAX7317 SPI-GPIO扩展器发送，MAX7317与MAX11270 ADC共用SPI接口。整块板卡尺寸为5cmx10.6cm，功耗低于500mW。适用于工业控制与自动化、过程控制和PLC等任何高精度测量应用。

MAXREFDES146#参考设计

特性
高精度(参见误差测试曲线)
0至+10V电压输入
0至20mA电流输入
4通道输入，每通道可分别配置成电压或电流输入
数字控制模拟开关
24V输入保护
电源和数据隔离
系统校准，校准数据保存在Flash
连接器提供24V输出，并可使能或关闭24V输出
提供驱动和C程序代码

MAXREFDES146#原理框图