[发明专利]一种智能化的电流输出传感器信号调理电路及调理方法

权利要求书

1.一种智能化的电流输出传感器信号调理电路，其特征在于：所述调理电路包括铂电阻温度传感器RTD、多个精密电阻RZ、多路选通器、第一级可编程增益放大器PGA1、第二级可编程增益放大器PGA2、线性化电路、接口SPI和高精度电压电流转换器V/I，所述铂电阻温度传感器RTD上并联多个精密电阻RZ，所述铂电阻温度传感器RTD和多个精密电阻RZ通过多路选通器接入第一级可编程增益放大器PGA1，所述第一级可编程增益放大器PGA1输出接入第二级可编程增益放大器PGA2输入端，所述第二级可编程增益放大器PGA2一路接高精度电压电流转换器V/I，另一路通过线性化电路反馈至第一级可编程增益放大器PGA1，所述接口SPI接第一级可编程增益放大器PGA1。

2.根据权利要求1所述的智能化的电流输出传感器信号调理电路，其特征在于：所述调理电路还包括存储器EEPROM、电流DAC1和电流DAC2；所述存储器EEPROM接接口SPI，所述接口SPI通过电流DAC1接多路选通器，通过电流DAC2接第一级可编程增益放大器PGA1和第二级可编程增益放大器PGA2之间。

3.根据权利要求2所述的智能化的电流输出传感器信号调理电路，其特征在于：所述调理电路还包括振荡器OSC，所述振荡器OSC接接口SPI。

4.根据权利要求3所述的智能化的电流输出传感器信号调理电路，其特征在于：所述电流DAC1通过两路电流源I1和电流源I2接入多路选通器。

5.根据权利要求4所述的智能化的电流输出传感器信号调理电路，其特征在于：所述铂电阻温度传感器RTD通过负载电阻Rcm接地。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的智能化的电流输出传感器信号调理电路，其特征在于：所述精密电阻RZ为5个。

7.一种实现权利要求1所述的智能化的电流输出传感器信号调理电路的调理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)连接铂电阻温度传感器RTD，根据应用温度范围配置不同的精密电阻Rz，由多路选通器进行选择；

2)输入级将流过铂电阻温度传感器RTD的电流和流过精密电阻Rz的电流进行差分输入，输入信号经过第一级可编程增益放大器PGA1进行可变增益放大后输出，增益值由SPI接口进行控制；

3)信号经过第二级可编程增益放大器PGA2后，采样部分输出再反馈至线性化电路对其输入进行控制，调节输入信号的线性化程度；

4)最终的信号通过第二级可编程增益放大器PGA2输出，再由高精度电压电流转换器V/I转换为需要的4～20mA的电流输出。

8.根据权利要求7所述的智能化的电流输出传感器信号调理方法，其特征在于：该方法还包括步骤5)需要配置的数据首先由存储器EEPROM通过接口SPI提前写入内部单元，在铂电阻温度传感器RTD实际应用时由内部单元直接进行加载，对第一级可编程增益放大器PGA1的增益、电流DAC1、电流DAC2的大小配置进行控制。

9.根据权利要求8所述的智能化的电流输出传感器信号调理方法，其特征在于：该方法还包括步骤6)调理电路工作需要的时钟信号、基准电压和基准电流由振荡器OSC和基准电路提供。