LTC2983 マルチセンサ対応の高精度 デジタル温度測定システム 特長 n n n n n n n n n n n n 概要 LTC®2983は、さまざまな温度センサを測定し、その結果を C または Fの単位でデジタル出力します。その精度は0.1 Cで、 分解能は0.001 Cです。LTC2983は、事実上すべての標準 （タ イプ B、E、J、K、N、S、R、T） またはカスタムの熱電対の温度を 測定し、冷接点温度を自動的に補償して、結果を線形にする ことができます。このデバイスは、標準の2 線、3 線、または4 線 式 RTD、サーミスタ、およびダイオードを使用して温度を測定 することもできます。このデバイスには再構成可能なアナログ 入力が20箇所あるので、 多くのセンサ接続および構成オプショ ンが可能です。LTC2983は、各種の温度センサに合わせて適 切な励起電流源およびフォルト検出回路を内蔵しています。 RTD、熱電対、サーミスタ、およびダイオードの出力を 直接デジタル化 単電源：2.85V ～ 5.25V °Cまたは°Fで結果を報告 柔軟な20 箇所の入力によりセンサの交換が可能 熱電対の自動冷接点補償 熱電対、RTD、およびサーミスタの標準の係数および ユーザーがプログラム可能な係数を組み込み 2 線、3 線、4 線式 RTD 構成を構成可能 負の熱電対電圧を測定 焼損、短絡、およびフォルトの自動検出 バッファ入力により外部保護が可能 50Hz/60Hzを同時に除去 10ppm/°C（最大） リファレンス内蔵（Iグレード） LTC2983は、レベル・シフタ、負電源電圧、外部アンプ不要で グランド基準のセンサとの直接のインタフェースが可能です。 すべての信号はバッファに送られ、3つの高精度、24ビット ∆∑ A/Dコンバータにより同時にデジタル化されます。また、こ れらのADCは内蔵の10ppm/ C（最大） リファレンスにより駆 動されます。 アプリケーション n n n n 熱電対の直接測定 RTDの直接測定 サーミスタの直接測定 カスタムのセンサ・アプリケーション L、LT、LTC、LTM、Linear Technologyおよび Linearのロゴは、リニアテクノロジー社の登録商 標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。特許出願中。 標準的応用例 自動冷接点補償による熱電対計測 標準的な温度誤差 2.85V TO 5.25V 1k 0.5 LTC2983 1k RSENSE 2k 0.4 0.3 24-BIT ∆∑ ADC 0.2 LINEARIZATION/ FAULT DETECTION 24-BIT ∆∑ ADC ERROR (°C) 0.1µF SPI INTERFACE 2 0 –0.1 –0.3 3904 DIODE RTD –0.4 –0.5 –200 0 4 3 PT-100 RTD THERMOCOUPLE 0.1 –0.2 °C/°F THERMISTOR 200 400 600 800 1000 1200 1400 TEMPERATURE (°C) 2983 TA01b 24-BIT ∆∑ ADC 1 VREF (10ppm/°C) 2983 TA01a 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 1 LTC2983 目次 特長..............................................................................................................................................1 アプリケーション .............................................................................................................................1 標準的応用例 .................................................................................................................................1 概要..............................................................................................................................................1 絶対最大定格..................................................................................................................................3 発注情報........................................................................................................................................3 システム全体の電気的特性 .................................................................................................................3 ピン配置 ........................................................................................................................................3 A/Dコンバータの電気的特性 ...............................................................................................................4 リファレンス電気的特性 .....................................................................................................................4 デジタル入力とデジタル出力 ...............................................................................................................5 標準的性能特性...............................................................................................................................6 ピン機能 ........................................................................................................................................9 ブロック図 .................................................................................................................................... 10 テスト回路.................................................................................................................................... 11 タイミング図 ................................................................................................................................. 11 概要............................................................................................................................................ 12 アプリケーション情報 ..................................................................................................................... 16 熱電対の測定 ...................................................................................................................................................................... 21 ダイオードの測定 ................................................................................................................................................................ 24 RTDの測定 ........................................................................................................................................................................... 28 サーミスタの測定 ................................................................................................................................................................ 43 補足情報...................................................................................................................................... 55 直接ADC測定 ....................................................................................................................................................................... 55 フォルト保護とアンチエイリアシング ................................................................................................................................. 57 2サイクル変換モードと3サイクル変換モード..................................................................................................................... 57 複数チャネルの連続変換 .................................................................................................................................................... 58 MUX構成遅延 ...................................................................................................................................................................... 58 グローバル構成レジスタ..................................................................................................................................................... 59 カスタムの熱電対 ........................................................................................................................... 59 カスタムのRTD............................................................................................................................... 62 カスタムのサーミスタ...................................................................................................................... 65 パッケージ ................................................................................................................................... 71 標準的応用例................................................................................................................................ 72 関連製品...................................................................................................................................... 72 2983f 2 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 ピン配置 TOP VIEW VREFOUT VREFP GND CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8 CH9 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 Q1 Q2 Q3 VDD GND LDO RESET CS SDI SDO SCK INTERRUPT CH10 CH11 CH12 CH13 CH14 CH15 CH16 CH17 CH18 CH19 CH20 COM 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 電源電圧（VDD）...................................................... –0.3V ～ 6V アナログ入力ピン （CH1 ～ CH20、COM）..............................–0.3V ～（VDD ＋0.3V） 入力電流（CH1 ～ CH20、COM）..................................... ±15mA デジタル入力 （CS、SDI、SCK、RESET）...–0.3V ～（VDD ＋0.3V） デジタル出力 （SDO、INTERRUPT）..........–0.3V ～（VDD ＋0.3V） VREFP......................................................................–0.3V ～ 2.8V リファレンス短絡時間 ................................................... 無制限 動作温度範囲 LTC2983C ............................................................ 0ºC ～ 70ºC LTC2983I ......................................................... –40ºC ～ 85ºC GND VREF_BYP NC GND VDD GND VDD GND VDD GND VDD GND （Note 1、2） 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 絶対最大定格 LX PACKAGE 48-LEAD (7mm × 7mm) PLASTIC LQFP TJMAX = 150°C、θJA = 57°C/W 発注情報 無鉛仕上げ テープ・アンド・リール 製品マーキング * パッケージ LTC2983CLX#PBF LTC2983CLX#TRPBF LTC2983 48-Lead（7mm×7mm）LQFP LTC2983ILX#PBF LTC2983ILX#TRPBF LTC2983 48-Lead（7mm×7mm）LQFP 温度範囲 0°C to 70°C –40°C to 85°C さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。* 温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。 無鉛仕上げの製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/をご覧ください。 テープ・アンド・リールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/をご覧ください。 システム全体の電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。 PARAMETER CONDITIONS MIN Supply Voltage l Supply Current l Sleep Current l TYP 2.85 15 25 MAX UNITS 5.25 V 20 mA 60 µA VCC – 0.3 V 164 170 ms 246 255 ms Input Range All Analog Input Channels l –0.05 Output Rate Two Conversion Cycle Mode (Notes 6, 9) l 150 Output Rate Three Conversion Cycle Mode (Notes 6, 9) l 225 Input Common Mode Rejection 50Hz/60Hz (Note 4) l 120 dB Input Normal Mode Rejection 60Hz (Notes 4, 7) l 120 dB 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 3 LTC2983 システム全体の電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。 PARAMETER CONDITIONS MIN Input Normal Mode Rejection 50Hz (Notes 4, 8) l 120 Input Normal Mode Rejection 50Hz/60Hz (Notes 4, 6, 9) l 75 Power-On Reset Threshold TYP MAX UNITS dB dB 2.25 V Analog Power-Up (Note 11) l 100 ms Digital Initialization (Note 12) l 100 ms MAX UNITS A/Dコンバータの電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。 PARAMETER CONDITIONS Resolution (No Missing Codes) –FS ≤ VIN ≤ + FS l Integral Nonlinearity VIN(CM) = 1.25V (Note 15) l 2 l 0.5 2 µV 10 20 nV/°C 100 ppm of VREF 0.5 ppm of VREF/°C Offset Error MIN Offset Error Drift (Note 4) l Positive Full-Scale Error (Notes 3, 15) l Positive Full-Scale Drift (Notes 3, 15) l Input Leakage TYP 24 Bits 0.1 30 ppm of VREF l 1 nA 100 ppm of VREF Negative Full-Scale Error (Notes 3, 15) l Negative Full-Scale Drift (Notes 3, 15) l 0.1 0.5 ppm of VREF/°C Output Noise (Note 5) l 0.8 1.5 µVRMS Common Mode Input Range l –0.05 –25 Table 30 VDD – 0.3 V 25 % RTD Excitation Current (Note 16) l RTD Excitation Current Matching Continuously Calibrated l Error within Noise Level of ADC Thermistor Excitation Current (Note 16) l –37.5 Table 53 37.5 % TYP MAX UNITS 2.51 V リファレンス電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。 PARAMETER CONDITIONS MIN Output Voltage VREFOUT (Note 10) 2.49 Output Voltage Temperature Coefficient I-Grade l 3 10 ppm/°C Output Voltage Temperature Coefficient C-Grade l 3 20 ppm/°C l 10 ppm/V IOUT(SOURCE) = 100µA l 5 mV/mA IOUT(SINK) = 100µA l 5 mV/mA Line Regulation Load Regulation Output Voltage Noise Output Short-Circuit Current Turn-On Time 0.1Hz ≤ f ≤ 10Hz 4 µVP-P 10Hz ≤ f ≤ 1kHz 4.5 µVP-P Short VREFOUT to GND 40 mA Short VREFOUT to VDD 30 mA 0.1% Setting, CLOAD = 1µF 115 µs 60 ppm/ √khr 30 70 ppm ppm Long Term Drift of Output Voltage (Note 13) Hysteresis (Note 14) ∆ T = 0°C to 70°C ∆ T = –40°C to 85°C 2983f 4 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 デジタル入力とデジタル出力 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN External SCK Frequency Range l 0 External SCK LOW Period l 250 250 TYP MAX 2 UNITS MHz ns ns External SCK HIGH Period l t1 CS↓ to SDO Valid l 0 200 ns t2 CS↑ to SDO Hi-Z l 0 200 ns 100 t3 CS↓ to SCK↑ l t4 SCK↓ to SDO Valid l t5 SDO Hold After SCK↓ l 10 ns t6 SDI Setup Before SCK↑ l 100 ns t7 SDI HOLD After SCK↑ l 100 ns VDD – 0.5 V High Level Input Voltage CS, SDI, SCK, RESET l Low Level Input Voltage CS, SDI, SCK, RESET l Digital Input Current CS, SDI, SCK, RESET l Digital Input Capacitance CS, SDI, SCK, RESET LOW Level Output Voltage (SDO, INTERRUPT) IO = –800µA l High Level Output Voltage (SDO, INTERRUPT) IO = 1.6mA l VDD – 0.5 l –10 Hi-Z Output Leakage (SDO) Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに回復不可能な損傷を与 える可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に 悪影響を与える恐れがある。 Note 2：すべての電圧値はGNDを基準にしている。 Note 3：ADCフル・スケール誤差。測定には、リファレンス誤差は含まれない。 Note 4：設計によって保証されているが、テストされない。 Note 5：出力ノイズは、内部キャリブレーション動作の寄与分を含む。 Note 6：MUXの構成遅延 = 2ms （デフォルト） Note 7：グローバル構成を60Hz 除去に設定。 Note 8：グローバル構成を50Hz 除去に設定。 ns 225 –10 ns 0.5 V 10 µA 10 pF 0.4 V V 10 µA Note 13：通常、長期安定性は対数特性を有しているので、1000 時間以降の変動はそれ以前よ りもはるかに小さくなる傾向がある。次の1000 時間におけるトータル・ドリフトは、通常、最初 の1000 時間の1/3 以下であり、ドリフトは時間経過に従って低下する傾向がある。長期安定 性は、基板の組み立て時にデバイスと基板素材の間に生じるストレスの差の影響も受ける。 Note 14：出力電圧のヒステリシスは、デバイスがそれまでに置かれていた温度が高温か低温 かによってパッケージ・ストレスが異なるために生じる。出力電圧は常に25°Cで測定されるが、 デバイスは次の測定前に再び上限温度または下限温度に置かれる。ヒステリシスは 3 回の高 温または低温の温度サイクルの平均の最大出力変化を測定する。良好に管理された温度（動 作温度から20°C ～ 30°C 以内） で保管された機器については、通常、ヒステリシスは誤差の主 な要因にはならない。ヒステリシスの標準値は、25°C、低温、25°Cの順番、または25°C、高温、 25°Cの順番で温度環境を変えた場合のワーストケースのデータである。この値は１回の温度 サイクルであらかじめ条件設定されている。 Note 15：差動入力範囲は±VREF/2。 Note 9：グローバル構成をデフォルトの50Hz/60Hz 除去に設定。 Note 10：VREF の厳密な値が LTC2983に保存され、すべての測定計算に使用される。温度係数 は出力電圧の最大変化を規定温度範囲で割って測定される。 Note 11：アナログ起動。この間コマンド・ステータス・レジスタはアクセス不可。 Note 12：デジタル初期化。アナログ起動の終了時に開始する。コマンド・ステータス・レジスタ は、デジタル初期化の開始時に0 × 80で、終了時に0 × 40となる。 Note 16：RTDおよびサーミスタの測定はレシオメトリック測定である。その結果、電流源の励 起の変動による絶対精度への影響はない。励起電流は、公称励起電流でドライブしたときの 最大のセンサまたはRSENSE の電圧降下が 1V 未満になるよう選択する。ADC 入力範囲が拡張 されて励起電流の変動を吸収し、レシオメトリック計算により励起電流の絶対値をネゲート する。 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 5 LTC2983 標準的性能特性 タイプ K の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 ERROR/RMS NOISE (°C) 1.0 0.8 –0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 –1.0 –400 RMS NOISE ERROR –1.0 –400 0 400 800 1200 1600 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.8 –1.0 –400 0 400 800 1200 1600 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) タイプ S の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 タイプ T の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 0.8 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0 –0.2 –0.4 –0.6 ERROR/RMS NOISE (°C) 1.0 ERROR/RMS NOISE (°C) 1.0 0.2 0.4 0.2 T 0 –0.2 –0.4 –1.0 –400 RMS NOISE ERROR –0.8 –1.0 –400 0 400 800 1200 1600 2000 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.6 –0.8 2983 G04 RMS NOISE ERROR –0.8 –1.0 –400 0 400 800 1200 1600 2000 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) タイプ B の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 0.8 0.6 0.6 0.6 –0.2 –0.4 –1.0 –400 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.6 –0.8 ERROR/RMS NOISE (°C) 0.8 ERROR/RMS NOISE (°C) 1.0 0.8 0.4 RMS NOISE ERROR 0 400 800 1200 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) 2983 G07 –0.8 –1.0 400 600 RTD PT-1000 の誤差および RMSノイズと温度 1.0 0 –200 0 200 400 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) 2983 G06 1.0 0.2 RMS NOISE ERROR 2983 G05 タイプ E の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 0.4 0 400 800 1200 1600 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) 2983 G03 1.0 0.4 RMS NOISE ERROR 2983 G02 タイプ R の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 ERROR/RMS NOISE (°C) 0.4 –0.6 RMS NOISE ERROR –0.8 2983 G01 ERROR/RMS NOISE (°C) タイプ N の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 1.0 ERROR/RMS NOISE (°C) ERROR/RMS NOISE (°C) タイプ J の熱電対の誤差および RMSノイズと温度 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 RMS NOISE ERROR 800 1200 1600 2000 THERMOCOUPLE TEMPERATURE (°C) 2983 G08 –0.8 –1.0 –400 RMS NOISE ERROR 0 400 RTD TEMPERATURE (°C) 800 2983 G09 2983f 6 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 標準的性能特性 1.0 1.0 0.8 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 ERROR/RMS NOISE (°C) 1.0 0.4 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –1.0 –400 RMS NOISE ERROR 0.2 0 –0.2 –0.4 0 400 RTD TEMPERATURE (°C) –0.6 –0.8 –1.0 –400 –200 800 RMS NOISE ERROR 0 200 400 600 RTD TEMPERATURE (°C) 2983 G10 –0.8 –1.0 –100 800 1000 3kサーミスタの誤差と温度 0.8 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 ERROR (°C) 1.0 ERROR (°C) 300 5kサーミスタの誤差と温度 1.0 –0.2 0 100 200 RTD TEMPERATURE (°C) 2983 G12 1.0 0 RMS NOISE ERROR 2983 G11 2.252kサーミスタの誤差と温度 0 –0.2 0 –0.2 –0.4 –0.4 –0.4 –0.6 –0.6 –0.6 –0.8 –0.8 –0.8 –1.0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 THERMISTOR TEMPERATURE (°C) –1.0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 THERMISTOR TEMPERATURE (°C) –1.0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 THERMISTOR TEMPERATURE (°C) 2983 G19 2983 G20 10kサーミスタの誤差と温度 2983 G21 30kサーミスタの誤差と温度 YSI-400サーミスタの誤差と温度 1.0 1.0 0.8 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 ERROR (°C) 1.0 0 –0.2 ERROR (°C) ERROR (°C) 0.4 –0.6 –0.8 ERROR (°C) RTD NI-120 RTD の誤差および RMSノイズと温度 RTD PT-100 の誤差および RMSノイズと温度 ERROR/RMS NOISE (°C) ERROR/RMS NOISE (°C) RTD PT-200 の誤差および RMSノイズと温度 0 –0.2 0 –0.2 –0.4 –0.4 –0.4 –0.6 –0.6 –0.6 –0.8 –0.8 –0.8 –1.0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 THERMISTOR TEMPERATURE (°C) –1.0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 THERMISTOR TEMPERATURE (°C) –1.0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 THERMISTOR TEMPERATURE (°C) 2983 G22 2983 G23 2983 G24 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 7 LTC2983 標準的性能特性 ダイオードの誤差および再現性と 温度 オフセットと温度 1.0 2.0 0.8 1.5 0.6 1.0 OFFSET (µV) 0.2 0 –0.2 –0.4 NOISE (µVRMS) 1.0 0.4 ERROR (°C) ノイズと温度 1.2 0.5 0 –0.5 VCC = 5.25V VCC = 4.1V VCC = 2.85V –1.5 –0.8 –1.0 –40 20 80 DIODE TEMPERATURE (°C) –2.0 –50 140 –25 0 25 50 75 100 LTC2983 TEMPERATURE (°C) ISLEEP と温度 VCC = 5.25V VCC = 4.1V VCC = 2.85V 50 0 –50 125 –25 0 25 50 75 100 LTC2983 TEMPERATURE (°C) 15.6 2983 G14 VREFOUT と温度 2.50025 IIDLE (mA) 20 VREF(OUT) (V) 15.4 40 15.2 15.0 14.8 14.6 2.5 2.49975 14.4 10 125 2.5005 VCC = 5.25V VCC = 4.1V VCC = 2.85V 15.8 30 VCC = 5.25V VCC = 4.1V VCC = 2.85V 0.2 ワンショット変換電流と温度 16.0 60 ISLEEP (µA) 0.4 2983 G13 2983 G27 14.2 0 –50 –25 0 25 50 75 100 LTC2983 TEMPERATURE (°C) 0 –50 125 –25 0.8 CH2 OFFSET ERROR (µV) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 1 2 3 4 INPUT VOLTAGE (V) 5 2983 G28 6 2983 G18 隣接チャネル・オフセット誤差と 入力フォルト電圧 2.5 2.5 2.0 2.0 1.5 1.0 0.5 –0.5 4.95 1.5 1.0 0.5 0 0 0.1 0 2.4995 –60 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 LTC2983 TEMPERATURE (°C) CH2 OFFSET ERROR (µV) –45°C 25°C 90°C 0.9 125 隣接チャネル・オフセット誤差と 入力フォルト電圧（VCC = 5V） チャネル入力リーク電流と温度 1.0 0 25 50 75 100 LTC2983 TEMPERATURE (°C) 2983 G16 2983 G15 INPUT LEAKAGE (nA) 0.6 –1.0 –0.6 0 0.8 5 5.05 5.1 5.15 5.2 5.25 5.3 5.35 CH1 FAULT VOLTAGE (V) 2983 G25 –0.5 0 –0.05 –0.1 –0.15 –0.2 –0.25 –0.3 –0.35 CH1 FAULT VOLTAGE (V) 2983 G26 2983f 8 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 ピン機能 GND（ピン1、3、5、7、9、12、15、44） ：グランド。これらの各ピ ンは、共通グランド・プレーンに低インピーダンスで接続しま す。正常な動作のためには、8つのピンすべてを接地する必要 があります。 SCK（ピン38） ：シリアル・クロック・ピン。データはSCKの立ち 下がりエッジでデバイスからシフトアウトされ、立ち上がりエッ ジでデバイスにラッチされます。 VDD （ピン2、4、6、8、45） ：アナログ電源。5つのピンすべてを 相互接続し、デバイスのできる限り近くでバイパスして、0.1μF のコンデンサで接地します。 SDO（ピン39） ：シリアル・データ出力。データ出力状態中、こ のピンは、シリアル・データ出力として使用されます。チップ選 択ピンが H のとき、SDOピンは高インピーダンス状態になり ます。 VREF_BYP（ピン 11） ：内部リファレンス電力。内部電源ピン。こ のピンには外部回路による負荷をかけないでください。0.1µF のセラミック・コンデンサでGNDにデカップリングします。 SDI（ピン40） ：シリアル・データ入力。デバイスのプログラミン グに使用されます。データはSCKの立ち下がりエッジでラッチ されます。 VREFOUT（ピン13） ：リファレンス出力電圧。VREFP に短絡しま す。グランドへの最小 1μFのコンデンサが必要です。このピン には外部回路による負荷をかけないでください。 CS（ピン41） ：アクティブ L のチップ選択。 このピンが L にな ると、デジタル入出力がイネーブルされます。このピンが H の とき、SDOは高インピーダンス状態になります。CSの立ち下 がりエッジが SPIトランザクションの開始となり、立ち上がり エッジが終了となります。 VREFP （ピン14） ：正リファレンス入力。VREFOUT に接続します。 CH1 ∼ CH20 （ピン16 ∼ピン35） ：アナログ入力。シングルエン ド、差動、またはレシオメトリック動作にプログラムできます。 これらのピンの電圧は、GND – 50mV からVDD – 0.3Vまでの 間の任意の値を取ることができます。未使用のピンは接地して もフロートのままでも構いません。 COM（ピン36） ：アナログ入力。すべてのシングルエンド構成の ための負の共通入力。このピンの電圧は、GND – 50mV から VDD – 0.3Vまでの間の任意の値を取ることができます。この ピンは、通常、温度測定のためにグランドに接続されます。 INTERRUPT（ピン37） ：このピンは、起動中もしくは変換サイク ル中のいずれかによってデバイスがビジー状態のとき、 L を 出力します。起動状態または変換状態が終了すると、このピン は H になります。 RESET（ピン42） ：アクティブ L のリセット。このピンが L の 間、デバイスはリセット状態に強制されます。このピンが H に 戻ると、デバイスは起動シーケンスを開始します。 LDO （ピン43） ：2.5V LDO出力。10µFのコンデンサでGNDに バイパスします。内部電源ピン。このピンには外部回路による 負荷をかけないでください。 Q3、Q2、Q1（ピン46、47、48） ：–200mVの内蔵チャージポンプ 用の外部バイパス・ピン。Q1とQ2の間の各ピンの近くに10µF のX7Rコンデンサを接続します。Q3とグランドの間に10µFの X5Rコンデンサを接続します。これらは内部電源ピンのため、 上記以外の接続を加えないでください。 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 9 LTC2983 ブロック図 VREFP VREF_BYP 1µF 0.1µF VREFOUT VDD Q1 10ppm/°C REFERENCE CHARGE PUMP Q2 10µF Q3 10µF LDO LDO 10µF ADC1 CH1 TO CH20 ROM 21:6 MUX RAM COM ADC2 INTERRUPT SDO PROCESSOR SCK SDI ADC3 CS RESET EXCITATION CURRENT SOURCES GND 2983 BD 2983f 10 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 テスト回路 VDD 1.69k SDO SDO 1.69k CLOAD = 20pF CLOAD = 20pF Hi-Z TO VOH VOL TO VOH VOH TO Hi-Z Hi-Z TO VOL VOH TO VOL VOL TO Hi-Z 2983 TC01 タイミング図 SPIタイミング図 t4 CS t5 SDO t1 t2 t7 SCK SDI 2983 TD01 t3 t6 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 11 LTC2983 概要 LTC2983は、最も一般的なセンサ （熱電対、RTD、サーミスタ、 ダイオード） を使用して、温度を計測します。それぞれの種類 のセンサの温度を求めるために必要なすべてのアクティブ回 路、スイッチ、測定アルゴリズム、数値変換を備えています。 熱電対は、最低 –265 C から1800 Cを超える温度を測定でき ます。熱電対は、先端の温度（熱電対温度） と回路基板への 電気接続の温度（冷接点温度） の温度差に応じて変化する電 圧を発生します。熱電対温度を求めるには、冷接点温度を高 精度に測定する必要があります。これは冷接点補償として知 られています。通常、冷接点温度は、別の （熱電対以外の）温 度センサを冷接点に設置して求めます。LTC2983では、冷接 点センサとして、ダイオード、RTD、サーミスタを使用できます。 熱電対が出力する電圧を温度値に変換するには、高次多項 式（最高 14 次） を解く必要があります。LTC2983には、事実上 すべての標準的な熱電対（J、K、N、E、R、S、T、B） に対応す る多項式が内蔵されています。さらに、冷接点温度では逆多 項式を解く必要があります。LTC2983は、熱電対出力と冷接 点温度を同時に測定し、必要なあらゆる計算を実行して、熱 電対温度を Cまたは F 単位でレポートします。1つのグランド 基準電源からの正負両方の電圧（グランドの50mV 下の電圧 まで） を直接デジタル化でき、センサ焼損検出機能を内蔵して おり、バッファ回路を要することなく外部保護回路 /アンチエイ リアス回路を実現します。 ダイオードは、低コストで使い勝手の良いセンサ素子で、熱 電対アプリケーションで冷接点温度を測定するためによく使 用されます。ダイオードは、通常、–60 C ∼ 130 Cの温度を測 定するために使用されます。これは、ほとんどの冷接点アプリ ケーションに適する温度です。ダイオードが発生する出力電 圧は、温度と励起電流の関数になります。2つの異なる励起 電流値において、2つのダイオード出力電圧の差を取ると、そ は温度に比例します。LTC2983は、それらの励起 の差（∆VBE） 電流を高精度に生成し、それぞれのダイオードの電圧を測定 し、温度を Cまたは F 単位で計算します。 RTDとサーミスタは、温度に応じて値が変わる抵抗器です。 RTDは、–200 C ∼ 850 Cの幅広い範囲の温度を測定でき ますが、サーミスタは、通常 –40 C ∼ 150 Cで動作します。こ れらのセンサのいずれかを測定するには、高精度検出抵抗 をセンサと直列に接続します。励起電流をネットワークに印 加し、レシオメトリック測定（比率測定） を行います。その比か らRTD/サーミスタの抵抗値（Ω 単位）が求められます。この 抵抗値から、テーブル・ルックアップによって （RTD）、または Steinhart-Hart 式を解いて （サーミスタ）、センサ素子の温度が 求められます。LTC2983は、励起電流を自動的に生成し、検 出抵抗とサーミスタ/RTD 電圧を同時に背測定し、センサ抵 抗を計算し、計算結果を C 単位でレポートします。LTC2983 は、ほとんどの種類のRTD（PT-10、PT-50、PT-100、PT-200、 PT-500、PT-1000、NI-120） をデジタル化することができ、多数 の規格（米国、ヨーロッパ、日本、ITS-90） に対応する係数を 内蔵しており、2 線、3 線、4 線式構成に対応しています。また、 標準的な2.252k、3k、5k、10k、30kサーミスタの温度を計算 するための係数も内蔵しています。1つの検出抵抗を複数の RTD/サーミスタで共有し、励起電流源をローテーションさせ て寄生熱効果をなくすよう構成できます。 2983f 12 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 概要 表 1.LTC2983 の誤差寄与分とピーク・ノイズ誤差 センサの種類 タイプKの熱電対 タイプJの熱電対 タイプEの熱電対 タイプNの熱電対 タイプRの熱電対 タイプSの熱電対 タイプBの熱電対 タイプTの熱電対 外付けダイオード （2 読み取り） 外付けダイオード （3 読み取り） プラチナRTD - PT-10、RSENSE = 1kΩ プラチナRTD - PT-100、RSENSE = 2kΩ プラチナRTD - PT-500、RSENSE = 2kΩ プラチナRTD - PT-1000、RSENSE = 2kΩ サーミスタ、RSENSE = 10kΩ 温度範囲 –200°C ～ 0°C 0°C ～ 1372°C –210°C ～ 0°C 0°C ～ 1200°C –200°C ～ 0°C 0°C ～ 1000°C –200°C ～ 0°C 0°C ～ 1300°C 0°C ～ 1768°C 0°C ～ 1768°C 400°C ～ 1820°C システム精度 ±（温度 • 0.155%＋0.05）°C ±（温度 • 0.077%＋0.05）°C ±（温度 • 0.15%＋0.05）°C ±（温度 • 0.065%＋0.05）°C ±（温度 • 0.121%＋0.05）°C ±（温度 • 0.065%＋0.05）°C ±（温度 • 0.07%＋0.4）°C ±0.62°C ±0.62°C ±（温度 • 0.065%）°C ±0.83°C ±0.25°C それぞれの温度センサ・デバイスについて推定されるシステム 精度とノイズを、表 1に示します。システム精度とピーク・ツー・ ピーク・ノイズには、A/Dコンバータ、内部アンプ、励起電流源、 および内蔵リファレンスによる効果が含まれています。 精度とノ イズは、保証されるA/Dコンバータおよびリファレンス仕様の 最高値から計算した、ワーストケース誤差です。ピーク・ツー・ ピーク・ノイズ 値は、0 Cで計算（タイプ Bのみ400 Cで計算） し、ダイオード測定にはAVG = ONモードを使用しました。 ±0.06°C ±（温度 • 0.07%＋0.4）°C –40°C ～ 85°C –40°C ～ 85°C ±0.07°C ±0.13°C ±（温度 • 0.10%＋0.05）°C ±（温度 • 0.065%＋0.05）°C –200°C ～ 800°C –200°C ～ 800°C –200°C ～ 800°C –200°C ～ 800°C ±0.08°C ±（温度 • 0.180%＋0.08）°C ±（温度 • 0.065%＋0.08）°C –250°C ～ 0°C 0°C ～ 400°C –40°C ～ 85°C ピーク・ツー・ピーク・ノイズ ±0.09°C ±0.25°C ±0.05°C ±0.1°C ±0.1°C ±0.1°C ±0.1°C ±0.05°C ±0.05°C ±0.02°C ±0.01°C ±0.1°C ±0.2°C ±0.01°C 熱電対の誤差には、冷接点測定による誤差は含まれません。 動作温度範囲内における、ある特定の冷接点センサによる誤 差と、任意の熱電対の誤差を合わせて、全体的な温度測定 精度が求められます。 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 13 LTC2983 概要 メモリ・マップ （= 0x03） の後に、アドレス、データの順に送信します。チャネ ル割り当てデータは、メモリの0x200 ∼ 0x24Fに格納されてお り、図 2に示すように、SPIインタフェースでプログラミングでき ます。書き込みを開始するには、書き込み命令バイト （= 0x02） の後に、アドレス、データの順に送信します。変換を開始する には、変換制御バイト （表 6 参照） をメモリの0x000（コマンド・ ステータス・レジスタ） に書き込みます。 LTC2983のチャネル割り当て、構成、変換開始、および結果 はすべて、RAMを介してアクセスできます （表 2Aを参照）。メ モリにアクセスするための有効なSPI 命令バイトを表 2Bに記 載します。チャネル変換結果は、 メモリの0x010∼0x05Fにマッ ピングされており、図 1に示すSPIインタフェースを使用して読 み取りできます。 読み取りを開始するには、 読み取り命令バイト 表 2A.メモリ・マップ セグメント LTC2983のメモリ・マップ 開始アドレス 終了アドレス 0x000 0x000 1 0x001 0x00F 15 温度結果メモリ 20ワード - 80バイト 0x010 0x05F 80 予約済み 0x060 0x0EF 144 0x0F0 0x0F0 1 0x0F1 0x0F3 3 0x0F4 0x0F7 4 0x0F8 0x0F8 1 0x0F9 0x0FE 6 0x0FF 0x0FF 1 0x100 0x1FF 256 コマンド・ステータス・レジスタ 予約済み グローバル構成レジスタ 予約済み 複数チャネル測定用ビット・マスク グローバル・ステータス・レジスタ 予約済み MUX 構成遅延 予約済み チャネル割り当てデータ カスタムのセンサ用テーブル・データ 予約済み 表 2B.SPI 命令バイト 命令 読み取り 書き込み 処理なし サイズ 説明 （バイト単位） 0x200 0x24F 80 0x250 0x3CF 384 0x3D0 0x3FF 48 SPI 命令バイト 0b00000011 0b00000010 表 6 参照、変換の開始、スリープ・コマンド 表 8 ～ 10を参照、結果読み取り 表 65、66を参照、複数の変換を実行 データシートの「MUX 構成遅延」セクションを参照 表 3、4を参照、チャネル割り当て 説明 図 1を参照 図 2を参照 0bXXXXXX0X 2983f 14 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 概要 CS • • • SCK RECEIVER SAMPLES DATA ON RISING EDGE SDI TRANSMITTER TRANSITIONS DATA ON FALLING EDGE I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 0 0 0 0 0 0 1 1 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7 SDO D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 • • • SUBSEQUENT DATA BYTES MAY FOLLOW SPI INSTRUCTION BYTE READ = 0x03 16-BIT ADDRESS FIELD FIRST DATA BYTE USER MEMORY READ TRANSACTION 2983 F01 図 1．メモリ読み取り動作 CS • • • SCK RECEIVER SAMPLES DATA ON RISING EDGE SDI TRANSMITTER TRANSITIONS DATA ON FALLING EDGE I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 0 0 0 0 0 0 1 0 SPI INSTRUCTION BYTE WRITE = 0x02 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 • • • SUBSEQUENT DATA BYTES MAY FOLLOW 16-BIT ADDRESS FIELD USER MEMORY WRITE TRANSACTION FIRST DATA BYTE 2983 F02 図 2．メモリ書き込み動作 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 15 LTC2983 アプリケーション情報 LTC2983は、高い精度と使いやすさを兼ね備えています。基 本動作はシンプルで、5つのステートから構成されます （図 3 を参照）。 POWER-UP, SLEEP OR RESET 5. 結果読み取り：このステートでは、ユーザーはRAMにアク セス可能になり、完了後の変換結果とフォルト・ステータ ス・ビットを読み出せます。結果読み取りステートの間、 チャ ネル割り当てデータをユーザーが変更したり、追加するこ ともできます。 START-UP ≈ 200ms(MAX) CHANNEL ASSIGNMENT 変換ステートの詳細 ステート1：起動 INITIATE CONVERSION CONVERSION 起動ステートは、LTC2983に電源を投入すると自動的に開始 します。電源が ≈2.6Vのしきい値を下回った後に、通常動作 電圧（2.85V ∼ 5.25V） に戻ると、LTC2983はリセットされて起 動ステートに入ります。また、スリープ状態が終了したときも、 LTC2983は起動ステートに入ります。さらに、通常動作中はい つでも、RESETピンを L にパルスすることで、起動ステート に入ることができます。 (OPTIONAL) STATUS CHECK COMPLETE? テータス読み取り位置の0x000を除く）。変換の終了は、 INTERRUPTピンが H になることと、ステータス・レジスタ のスタート・ビットが L 、完了ビットが H になることの両 方で示されます。 NO YES READ RESULTS 2983 F03 図 3．基本動作 起動ステートの最初の段階において、クリティカルなアナロ グ回路の電源がすべてオンになります。 LDO、リファレンス、 変換ステートの概要 チャージポンプ、A/Dコンバータなどです。この最初の段階の 1. 起動：LTC2983に電源を投入した （VDD>2.6V）後、200ms 間、ユーザーはコマンド・ステータス・レジスタにアクセスでき のウェイクアップ時間があります。この間にLDO、チャー ません。この段階が完了するには最長 100ms かかります。この ジポンプ、A/Dコンバータ、リファレンスの電源がオンに 段階が完了すると、コマンド・ステータス・レジスタがアクセス なり、内部 RAM が初期化されます。起動が完了すると、 可能になります。LTC2983 が完全に初期化されるまでは、 コマ INTERRUPTピンが H になり、コマンド・ステータス・レジ ンド・ステータス・レジスタは0x80の値を返します。LTC2983 スタを読み取ると0x40の値（スタート・ビット=0、完了ビッ の初期化が完了して使用できる状態になると、INTERRUPT ト=1） を返します。 ピンが H になり、コマンド・ステータス・レジスタは0x40の値 を返すようになります。こ 2. チャネル割り当て：起動が完了すると、デバイスは自動的 （スタート・ビット=0、完了ビット=1） にチャネル割り当てステートに入ります。このステートの間、 の時点で、LTC2983は、初期化がすべて完了し、変換を実行 可能な状態です。 ユーザーは各入力チャネルに対するセンサ固有のデータ をRAMに書き込みます。割り当てデータには、センサの種 ステート2：チャネル割り当て 類、冷接点センサまたは検出抵抗へのポインタ、センサ固 有のパラメータに関する情報が含まれます。 LTC2983のRAMは、最 大 20 組 の32ビット （4 バイト）チャ 3. 変換開始：変換を開始するには、RAMメモリの0x000に測 定コマンドを書き込みます。このコマンドは、変換を実行す るチャネルへのポインタです。 4. 変換：変換開始コマンドの後、自動的に新しい変換が開 始します。このステートでは、A/Dコンバータが、指定され たチャネル上および関連する冷接点またはRSENSE チャ ネル （該当する場合）上で変換を実行します。このステー トの間、ユーザーはRAMにアクセスできなくなります （ス ネル割り当てデータによってプログラム可能です。これらの データは、20 個のアナログ入力チャネルに1 対 1で対応する ように、RAMに連続的に格納されています （表 3を参照）。 使用しないチャネルのチャネル割り当てデータは、 オール0（起 動時のデフォルト） にします。 チャネル割り当てデータには、そのチャネルに接続された各セ ンサについて必要な情報がすべて含まれています （表 4を参 照）。最初の5ビットによって、センサの種類が決まります （表 5 2983f 16 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 表 3. チャネル割り当てのメモリ・マップ チャネル割り当て番号 構成 データ開始 アドレス 構成 データ アドレス＋1 構成 データ アドレス＋2 構成 データ終了 アドレス＋3 サイズ（バイト単位） CH1 0x200 0x201 0x202 0x203 4 CH2 0x204 0x205 0x206 0x207 4 CH3 0x208 0x209 0x20A 0x20B 4 CH4 0x20C 0x20D 0x20E 0x20F 4 CH5 0x210 0x211 0x212 0x213 4 CH6 0x214 0x215 0x216 0x217 4 CH7 0x218 0x219 0x21A 0x21B 4 CH8 0x21C 0x21D 0x21E 0x21F 4 CH9 0x220 0x221 0x222 0x223 4 CH10 0x224 0x225 0x226 0x227 4 CH11 0x228 0x229 0x22A 0x22B 4 CH12 0x22C 0x22D 0x22E 0x22F 4 CH13 0x230 0x231 0x232 0x233 4 CH14 0x234 0x235 0x236 0x237 4 CH15 0x238 0x239 0x23A 0x23B 4 CH16 0x23C 0x23D 0x23E 0x23F 4 CH17 0x240 0x241 0x242 0x243 4 CH18 0x244 0x245 0x246 0x247 4 CH19 0x248 0x249 0x24A 0x24B 4 CH20 0x24C 0x24D 0x24E 0x24F 4 表 4. チャネル割り当てデータ チャネル割り当ての メモリ位置 センサの種類 センサ固有の構成 構成データ 開始アドレス 31 30 29 28 27 26 構成データ 開始アドレス＋1 25 24 23 22 熱電対 タイプ= 1 ～ 9 RTD タイプ= 10 ～ 18 RSENSE チャネル割り当て [4:0] サーミスタ タイプ= 19 ～ 27 RSENSE チャネル割り当て [4:0] ダイオード タイプ= 28 検出抵抗 タイプ= 29 直接 ADC タイプ= 30 ディスエーブル （デフォルト） タイプ= 0、31 冷接点チャネル 割り当て[4:0] 21 20 SGL=1 OC DIFF=0 チェック 2、3、4 線式 19 18 0 0 0 0 0 励起モード 励起 電流 [3:0] 0 規格 [1:0] 励起電流 [3:0] 0 0 0 SGL=1 2回/3回 平均化 電流 理想係数（2, 20）の値、範囲 0 ～ 4、分解能 1/1048576 DIFF=0 読み取り オン [1:0] オール0で、ROMの工場出荷時設定を使用 検出抵抗値（17, 10）、最高 131,072Ω、分解能 1/1024Ω SGL=1 DIFF=0 構成データ 開始アドレス＋3 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 OC 電流 [1:0] SGL=1 励起モード DIFF=0 構成データ 開始アドレス＋2 カスタム アドレス[5:0] カスタム データ長–1 [5:0] カスタム アドレス[5:0] カスタム データ長–1 [5:0] カスタム アドレス[5:0] カスタム データ長–1 [5:0] 不使用 不使用 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 17 LTC2983 アプリケーション情報 表 5.センサの種類の選択 31 30 29 28 27 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 ステート3：変換開始 センサの種類 未割り当て タイプJの熱電対 タイプKの熱電対 タイプEの熱電対 タイプNの熱電対 タイプRの熱電対 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 カスタムの熱電対 0 1 0 1 0 RTD PT-10 0 1 0 1 1 RTD PT-50 0 1 1 0 0 RTD PT-100 0 1 1 0 1 RTD PT-200 0 1 1 1 0 RTD PT-500 0 1 1 1 1 RTD PT-1000 1 0 0 0 0 RTD 1000（0.00375） 1 0 0 0 1 RTD NI-120 1 0 0 1 0 RTD、カスタム 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 タイプSの熱電対 タイプTの熱電対 タイプBの熱電対 チャネル割り当てが完了すると、デバイスは変換を開始できき る状態になります。変換を開始するには、スタート （B7=1）お よび完了 （B6=0）の後、使用する入力チャネル （B4 ∼ B0）を RAMメモリの0x000に書き込みます （表 6および 7を参照）。 このチャネル選択ビット （B4 ∼ B0）を00000にセットすると、 測定サイクルを複数のチャネルで開始することができます。詳 細については、データシートの 「複数チャネルの連続変換」 セ クションを参照してください。 ビットB4 ∼ B0によって、変換を実行する入力チャネルが決ま ります。これは、単にチャネル番号のバイナリ値で表したもの です （表 7を参照）。 ビットB5は0にセットします。 表 6．コマンド・ステータス・レジスタ B7 B6 スタート=1 完了=0 1 0 B5 B4 B2 1 0 1 表 7. 入力チャネルのマッピング サーミスタ44004/44033 2.252kΩ（25°C 時） サーミスタ44005/44030 3kΩ（25°C 時） サーミスタ44007/44034 5kΩ（25°C 時） サーミスタ44006/44031 10kΩ（25°C 時） サーミスタ44008/44032 30kΩ（25°C 時） サーミスタYSI 400 2.252kΩ（25°C 時） サーミスタ Spectrum 1003k 1kΩ サーミスタ、カスタムSteinhart-Hart サーミスタ、カスタム・テーブル ダイオード 検出抵抗 直接 ADC 予約済み を参照）。各センサには、センサ固有の構成が関連付けられて います。たとえば、冷接点または検出抵抗チャネルへのポイン タ、カスタム線形化データのメモリ格納位置へのポインタ、検 出抵抗値、ダイオードの理想係数などです。また、該当する場 合、励起電流レベル、シングルエンド/ 差動入力モード、セン サ固有の制御なども、このデータに含まれています。熱電対、 RTD、ダイオード、サーミスタ、検出抵抗の各種類のセンサに 対応する割り当てデータについては、 それぞれのセンサについ ての詳細動作セクションに記載します。 B1 B0 チャネル選択 1 ～ 20 0 0 B3 1 変換開始 1 スリープ開始 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 選択されるチャネル 1 0 0 0 0 0 0 0 複数チャネル 1 0 0 0 0 0 0 1 CH1 1 0 0 0 0 0 1 0 CH2 1 0 0 0 0 0 1 1 CH3 1 0 0 0 0 1 0 0 CH4 1 0 0 0 0 1 0 1 CH5 1 0 0 0 0 1 1 0 CH6 1 0 0 0 0 1 1 1 CH7 1 0 0 0 1 0 0 0 CH8 1 0 0 0 1 0 0 1 CH9 1 0 0 0 1 0 1 0 CH10 1 0 0 0 1 0 1 1 CH11 1 0 0 0 1 1 0 0 CH12 1 0 0 0 1 1 0 1 CH13 1 0 0 0 1 1 1 0 CH14 1 0 0 0 1 1 1 1 CH15 1 0 0 1 0 0 0 0 CH16 1 0 0 1 0 0 0 1 CH17 1 0 0 1 0 0 1 0 CH18 1 0 0 1 0 0 1 1 CH19 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 その他すべての組み合わせ CH20 スリープ 予約済み 2983f 18 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 ビットB7とビットB6はスタート・ビット/ 完了ビットとして機能 します。変換を開始するには、これらのビットを 「10」 （B7=1、 B6=0） にセットします。変換が開始されると、INTERRUPTピ ンが L になります。変換が完了すると、ビットB7およびB6 が 「01」 （B7=0、B6=1） になり （アドレス = 0x000）、INTERRUPT ピンが H になり、変換が完了して結果が読み取り可能であ ることを知らせます。 表 8. 変換結果のメモリ・マップ 変換 チャネル 開始アドレス 終了アドレス サイズ （バイト単位） CH1 0x010 0x013 4 CH2 0x014 0x017 4 CH3 0x018 0x01B 4 CH4 0x01C 0x01F 4 CH5 0x020 0x023 4 CH6 0x024 0x027 4 CH7 0x028 0x02B 4 CH8 0x02C 0x02F 4 CH9 0x030 0x033 4 CH10 0x034 0x037 4 CH11 0x038 0x03B 4 CH12 0x03C 0x03F 4 CH13 0x040 0x043 4 変換が開始されると、INTERRUPTピンが L になります。セ ンサ構成に応じて、1つの温度結果ごとに2 回もしくは3 回の 82msサイクルが必要です。これらはそれぞれ、167msと251ms の変換レートに対応しています。これらのモードの詳細につい ては、データシートの 「2サイクルおよび 3サイクル変換モード」 セクションに記載します。 CH14 0x044 0x047 4 CH15 0x048 0x04B 4 CH16 0x04C 0x04F 4 CH17 0x050 0x053 4 CH18 0x054 0x057 4 CH19 0x058 0x05B 4 変換の終了は、INTERRUPTピン （ L から H へ遷移） によっ て、もしくはRAMメモリの0x000にある変換制御レジスタを 読み出す （スタート・ビットB7 が 1 から0に変わり、完了ビット B6 が 0 から1に変わる） ことによってモニタできます。 CH20 0x05C 0x05F 4 ステート4：変換 変換開始コマンドが RAMの0x000に書き込まれると、測定サ イクルが開始します （表 6）。LTC2983は、選択された入力セン サ、検出抵抗（RTDおよびサーミスタ）、該当する場合は冷接 点温度（熱電対） を同時に測定します。 変換が開始されると、RAMメモリの0x000に格納されている 読み取りステータス・データを除いて、ユーザーはRAMにア クセスできなくなります。 ステート5：結果読み取り 変換が完了すると、入力チャネルに対応するRAMメモリの格 納位置から変換結果を読み取りできるようになります （表 8を 参照）。 変換結果は32ビット長で、センサ温度（D23 ∼ D0） とセンサ のフォルト・データ （D31 ∼ D24） の両方が含まれています （表 9Aおよび 9Bを参照）。 結 果は、すべての 温 度 センサについて、 C 単 位（ 範 囲： –273.16 C ∼ 8192 C、分解能：1/1024 C） もしくは F 単位（範 囲：–459.67 F ∼ 8192 F、分解能：1/1024 F） でレポートされま す。変換結果には、7つのセンサ・フォルト・ビットが含まれます。 これらのビットは、対応する変換結果に問題があるとき、1に セットされます （表 10を参照）。ハード・エラーとソフト・エラー の2 種類がレポートされます。ハード・エラーは、読み取りが不 正であることを示し、その結果レポートされる温度は–999 C または Fになります。ソフト・エラーは、動作がセンサの通常 温度範囲またはA/Dコンバータの入力範囲を超えたことを示 します。この場合、計算後の温度がレポートされますが、精度 が損なわれている可能性があります。それぞれのタイプのフォ ルトの詳細はセンサによって異なるため、本データシートのセ ンサ固有のセクションに記載します。 ビットD24はバリッド・ビッ トであり、データが有効な場合に1 がセットされます。 データの読み取りが完了すると、 デバイスは新しい変換開始コ マンドを受け付け可能になります。新しいチャネル構成データ が必要な場合、ユーザーはRAMにアクセスして、既存のチャ ネル割り当てデータを変更できます。 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 19 LTC2983 アプリケーション情報 表 9A.データ出力ワードの例（ C） 開始アドレス D31 D30 D29 D28 D27 開始アドレス＋1 D26 D25 開始アドレス＋3 （終了アドレス） D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 フォルト・データ センサ ADC CJ CJ センサ センサ ADC 1ならば ハード ハード ハード ソフト 上限 下限 範囲外 有効 フォルト フォルト フォルト フォルト 超過 超過 フォルト フォルト フォルト 温度 開始アドレス＋2 符号 MSB LSB 4096°C 1°C 1/1024°C 8192°C 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1024°C 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1°C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/1024°C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0°C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 –1/1024°C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 –1°C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 –273.15°C 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 表 9B.データ出力ワードの例（ F） 開始アドレス D31 D30 D29 D28 D27 開始アドレス＋1 D26 D25 開始アドレス＋3 （終了アドレス） D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 フォルト・データ センサ ADC CJ CJ センサ センサ ADC 1ならば ハード ハード ハード ソフト 上限 下限 範囲外 有効 フォルト フォルト フォルト フォルト 超過 超過 フォルト フォルト フォルト 温度 開始アドレス＋2 符号 MSB LSB 4096°F 1°F 1/1024°F 8192°F 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1024°F 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1°F 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/1024°F 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0°F 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 –1°F 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 –459.67°F 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 –1/1024°F 表 10．センサ・フォルトのレポート ビット D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 フォルト センサのハード・フォルト ハードADC 範囲外 CJハード・フォルト CJソフト・フォルト センサ上限超過 センサ下限超過 ADC 範囲外 有効 エラーのタイプ 説明 ハード ハード ハード ソフト センサ読み取り不正 A/Dコンバータの読み取り不正（大きな外部ノイズ事象の可能性） 冷接点センサにハード・フォルト・エラーが発生 –999°Cまたは°F –999°Cまたは°F 読み取り値を疑うこと センサの読み取り値が通常範囲を下回っている 読み取り値を疑うこと センサの読み取り値が通常範囲を上回っている ソフト A/Dコンバータの絶対入力電圧が ±1.125 • VREF/2を超えている NA –999°Cまたは°F 冷接点センサの結果が通常範囲外 ソフト ソフト 出力結果 結果が有効（1である必要）、0の場合は結果を棄却する 読み取り値を疑うこと 読み取り値を疑うこと 読み取り値を疑うこと 2983f 20 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 熱電対の測定 表 11．熱電対のチャネル割り当てワード （1）熱電対のタイプ 表 4、12 測定のタイプ （2）冷接点 チャネル・ポインタ 表 13 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 熱電対 （3）センサ構成 タイプ1 ～ 9 冷接点 チャネル割り当て [4:0] （4）カスタムの熱電対 データ・ポインタ 表 14 21 20 表 67 ∼ 69 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 SGL=1 OC OC 電流 0 0 DIFF=0 チェック [1:0] チャネル割り当て – 熱電対 LTC2983に接続された各熱電対に対して、32ビットのチャネ ル割り当てワードが、接続したチャネルに対応するメモリ位置 にプログラムされます （表 11を参照）。このワードには （1）熱電 対のタイプ、 （2）冷接点チャネル・ポインタ、 （3） センサ構成、 （4） カスタムの熱電対用データ・ポインタが含まれます。 0 0 0 0 カスタム・アドレス [5:0] カスタム・ データ長 [5:0] られているチャネル （1 ∼ 20） をLTC2983に知らせます （表 13 を参照）。熱電対に接続されているチャネル上で変換が実行 されると、自動的に冷接点センサも同時測定されます。最終 出力データでは、ROMに格納されている組み込み係数を使 用して冷接点温度を自動補償した上で、熱電対センサ温度を 出力します。 （1）熱電対のタイプ 熱電対のタイプは、表 12に示すように、先頭の5つの入力ビッ トB31 ∼ B27で決まります。タイプ J、K、E、N、R、S、T、Bの 熱電対に対応する標準のNIST 係数が、デバイスのROMに 格納されています。カスタムの熱電対を使用する場合は、セン サの種類にカスタムの熱電対を選択できます。この場合、ユー ザー固有のデータを、オンチップ RAMのカスタム熱電対用 データ・ポインタで定義されるアドレスから始まる位置に保存 できます。 （2）冷接点チャネル・ポインタ 冷接点補償は、ダイオード、RTD、またはサーミスタが使用で きます。冷接点チャネル・ポインタは、冷接点センサが割り当て 表 12．熱電対のタイプ （1）熱電対のタイプ B31 B30 B29 B28 B27 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 熱電対のタイプ 表 13．冷接点チャネル・ポインタ （2）冷接点チャネル・ポインタ B26 B25 B24 B23 B22 冷接点チャネル 0 0 0 0 0 冷接点補償なし、計算に0°Cを使用 0 0 0 0 1 CH1 0 0 0 1 0 CH2 0 0 0 1 1 CH3 0 0 1 0 0 CH4 0 0 1 0 1 CH5 0 0 1 1 0 CH6 0 0 1 1 1 CH7 0 1 0 0 0 CH8 0 1 0 0 1 CH9 0 1 0 1 0 CH10 0 1 0 1 1 CH11 0 1 1 0 0 CH12 0 1 1 0 1 CH13 タイプKの熱電対 0 1 1 1 0 CH14 0 1 1 1 1 CH15 タイプNの熱電対 1 0 0 0 0 CH16 タイプRの熱電対 1 0 0 0 1 CH17 1 0 0 1 0 CH18 タイプTの熱電対 1 0 0 1 1 CH19 1 0 1 0 0 CH20 タイプJの熱電対 タイプEの熱電対 タイプSの熱電対 タイプBの熱電対 カスタムの熱電対 その他すべての組み合わせ 無効 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 21 LTC2983 アプリケーション情報 （3） センサ構成 センサ 構 成フィールド （ 表 14を参 照 ）を使 用して、シン グル エンド 入 力 （B21=1）または 差 動 入 力 （B21=0）を 選 択できます。これにより、内 部の開 回 路 検 出がイネーブ ル （ビットB20）されている場 合 の 開 回 路 電 流を選 択 で きます。シングルエンドの 読み取りはCOMピンに対して 相 対 的 に測 定され、差 動 の 場 合 は 選 択したCHTC およ び 隣 接 す るCHTC-1 間 で 測 定 さ れ ま す （ 図 4を 参 照 ）。 開回路検出がイネーブルされた場合（B20=1）、ユーザーは ビットB18および B19を使用して、開回路検出中に印加され るパルス電流値を選択できます。外付けの保護抵抗および フィルタ・コンデンサの大きさ （標準 10µA） に基づいて、開回 路電流の値をユーザーが定義します。このネットワークは、 50ms 以内に1µV 未満にセトリングする必要があります。この 電流パルスの持続時間は約 8msで、通常の変換サイクルの 50ms 前に発生します。 熱電対のチャネル割り当ては、図 4に示す一般的な規則に 従います。シングルエンドと差動の両動作モードにおいて、熱 電対の正端子が CHTC（TCは選択されたチャネル番号） に接 続されます。シングルエンド測定の場合、熱電対の負端子と COMピンは接地されます。差動測定では、熱電対の負端子 はCHTC-1 に接続されます。このノードは、接地するか、バイア ス電圧に接続できます。 （4） カスタムの熱電対用データ・ポインタ 詳細については、本データシートの終わり近くにある 「カスタム の熱電対」 セクションを参照してください。 CHANNEL = CH (1≤ TC ≤ 20) TC ASSIGNMENT CHTC + 0.1µF SINGLE-ENDED – COM CHANNEL = CH (2≤ TC ≤ 20) TC ASSIGNMENT CHTC + 0.1µF DIFFERENTIAL CHTC-1 – 2983 F04 図 4．熱電対のチャネル割り当て規則 表 14．センサ構成 （3）センサ構成 OC 電流 SGL OC チェック B21 B20 B19 B18 0 0 X X 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 X X 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 シングルエンド/ 差動 開回路 電流 差動 外部 差動 100µA 差動 10µA 差動 500µA シングルエンド 外部 差動 シングルエンド シングルエンド シングルエンド シングルエンド 1mA 10µA 100µA 500µA 1mA 2983f 22 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 フォルトのレポート – 熱電対 センサの種類ごとに独自のフォルト・レポートの仕組みがあり、 データ出力ワードの上位バイトに示されています。熱電対の 測定でレポートされるフォルトを表 15に示します。 ビットD31は、熱電対センサが開放状態（故障または未接続） か、冷接点センサにハード・フォルトがあるか、A/Dコンバー タが範囲外であることを示します。これは、通常動作範囲を大 きく超えた読み取り値によって示されます。ビットD30は、A/ Dコンバータの読み取り値が不正であることを示します。これ は、センサの故障（開放）、または過度のノイズ事象（センサ・ パスへのESD（静電放電）） のいずれかによって生じることが あります。これらのいずれもハード・エラーであり、–999 Cまた は F がレポートされます。過度のノイズ事象の場合、そのノイ ズ事象が偶発的で低頻度な事象であったならば、デバイスは 復帰し、後続の変換は有効になります。ビットD29は、冷接点 センサでハード・フォルトが発生したことを示し、–999 Cまた は F がレポートされます。冷接点補償に使用される特定のセ ンサ （ダイオード、 サーミスタ、 またはRTD） を参照してください。 ビットD28は、冷接点センサでソフト・フォルトが発生したこと を示します。有効な温度がレポートされますが、冷接点センサ 表 15．熱電対フォルトのレポート ビット D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 フォルト センサのハード・フォルト ハードADC 範囲外 CJハード・フォルト CJソフト・フォルト センサ上限超過 センサ下限超過 ADC 範囲外 有効 エラーのタイプ ハード ハード ハード ソフト ソフト ソフト ソフト NA が通常の温度範囲外で動作しているため、精度が損なわれて いる可能性があります。ビットD27および D26は、その熱電対 のタイプに対応する上限温度もしくは下限温度（表 16 参照） を超えたことを示します。ビットD25は、A/Dコンバータによっ て測定された絶対電圧がその通常動作範囲外であることを 示します。このフォルトが発生したときの読み取り値は、熱電 対の通常範囲から大きく外れた値になります。 表 16．熱電対の温度リミット 熱電対のタイプ 温度下限（ C） 温度上限（ C） Jタイプ –210 1200 Kタイプ –265 1372 Eタイプ –265 1000 Nタイプ –265 1300 Rタイプ –50 1768 Sタイプ –50 1768 Tタイプ –265 400 Bタイプ 40 1820 カスタム 最も低い テーブル・エントリ 最も高い テーブル・エントリ 説明 開回路、またはハードADC、またはハードCJ A/Dコンバータの読み取り不正（大きな外部ノイズ事象の可能性） 冷接点センサにハード・フォルト・エラーが発生 冷接点センサの結果が通常範囲外 熱電対の読み取り値が上限を上回っている 熱電対の読み取り値が下限を下回っている A/Dコンバータの絶対入力電圧が ±1.125 • VREF/2を超えている 結果が有効（1である必要）、0の場合は結果を棄却する 出力結果 –999°Cまたは°F –999°Cまたは°F –999°Cまたは°F 読み取り値を疑うこと 読み取り値を疑うこと 読み取り値を疑うこと 読み取り値を疑うこと 有効な読み取り値 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 23 LTC2983 アプリケーション情報 ダイオードの測定 表 17．ダイオードのチャネル割り当てワード （1）センサの種類 （2）センサ構成 表 18 測定クラス 31 30 29 28 27 ダイオード タイプ= 28 26 25 （3）励起電流 表 19 24 SGL=1 2 回 /3 回 平均化 DIFF=0 読み取り オン 23 22 電流 [1:0] チャネル割り当て – ダイオード LTC2983に接続された各ダイオードに対して、32ビットのチャ ネル割り当てワードが、接続したチャネルに対応するメモリ位 置にプログラムされます （表 17を参照）。このワードには、 （1） ダイオード・センサの選択、 （2） センサ構成、 （3）励起電流、 （4） ダイオードの理想係数が含まれます。 （1） センサの種類 ダイオードは、先頭の5つの入力ビットB31 ∼ B27で選択され ます （表 18を参照）。 表 18．ダイオード・センサの選択 （1）センサの種類 B31 B30 B29 B28 B27 （4）ダイオードの理想係数値 センサの種類 ダイオード 表 20 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 非理想係数（2, 20）の値、範囲 0 ～ 4、分解能 1/1048576 オール0で、工場出荷時設定 1.003を使用 ビットB24は、ダイオード温度の移動平均をイネーブルします。 この機能を使用すると、温度がゆっくりと変化する等温ブロッ ク上で冷接点温度素子としてダイオードを使用する場合に、 ノ イズが削減できます。 ダイオードの平均化に用いられるアルゴリズムは、シンプルな 再帰的移動平均です。新しい値は、現在の読み取り値に前の 値を加えた値の平均と等しくなります。 NEW VALUE = CURRENT READING PREVIOUS VALUE + 2 2 現在の読み取り値が前の値より2 C 高いか低い場合、新しい 値は現在の読み取り値にリセットされます。 （3）励起電流 チャネル割り当てワードのその次のフィールド （B23 ∼ B22） は、ダイオードに加えられる励起電流の大きさを制御します （2） センサ構成 （表 19を参照）。2 変換サイクル・モードでは、励起電流1I の 8 倍の電流で1 回目の変換を行います。2 回目の変換は1I で センサ構成フィールド （ビットB26∼B24） を使用して、 ダイオー 行われます。また、3 変換サイクル・モードでは、1 回目の変換 ド測定のさまざまな特性を定義します。構成ビットB26を H 8I 、2 回目は4I 、3 回目は1I になります。 の励起電流は にセットするとシングルエンド構成（COMを基準とした測定） になり、L にセットすると差動構成になります。 表 19．ダイオードの励起電流の選択 ビットB25は、測定アルゴリズムを設定します。B25 が L の （3）励起電流 場合、2 回の変換サイクル （電流励起が1I のサイクルと電流励 1I 4I 8I B23 B22 起が8I のサイクル） を使用してダイオードを測定します。これ 0 0 10µA 40µA 80µA は、LTC2983とダイオードの間の寄生抵抗が小さいアプリケー 0 1 20µA 80µA 160µA ションで使用されます。ビットB25を H にセットすると、3 回 1 0 40µA 160µA 320µA の変換サイクル （1I のサイクル、4I のサイクル、8I のサイクル） を 1 1 80µA 320µA 640µA 実行して、寄生抵抗効果を除去できます。 1 1 1 0 0 表 20．ダイオードの理想係数のプログラミング hの例 1.25 1.003（デフォルト） 1.006 （4）ダイオードの理想係数値 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 21 20 2–1 2–2 2–3 2–4 2–5 2–6 2–7 2–8 2–9 2–10 2–11 2–12 2–13 2–14 2–15 2–16 2–17 2–18 2–19 2–20 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 2983f 24 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 なります。ビットD29および D28は、ダイオードでは使用され ません。ビットD27および D26は、上限温度もしくは下限温度 チャネル割り当てワードの最後のフィールド （B21 ∼ B0） は、 ダ （T>130 CまたはT<–60 Cで定義） を超えたことを示します。 –20 イオードの理想係数を、0 ∼ 4の範囲で、1/1048576（2 ）の 計算後の温度がレポートされますが、精度が損なわれている 分解能で設定します。先頭の2ビット （B21 ∼ B20） は理想係 可能性があります。ビットD25は、A/Dコンバータによって測 数の整数部で、 ビットB19∼B0は小数部です （表20を参照）。 定された絶対電圧がその通常動作範囲外であることを示しま ダイオードのチャネル割り当ては、図 5に示す一般的な規則に す。ダイオードを冷接点素子として使用した場合、発生したす 従います。シングルエンドと差動の両動作モードにおいて、ア べてのハード・エラーおよびソフト・エラーは、対応する熱電対 ノードが CHD（Dは選択されたチャネル番号） に接続され、カ の結果（表 15のビットD28とD29） にフラグが立てられます。 ソードは接地されます。差動ダイオード測定の場合、カソード はCHD-1 にも接続されます。 （4） ダイオードの理想係数 フォルトのレポート - ダイオード センサの種類ごとに独自のフォルト・レポートの仕組みが あり、データ出力ワードの上 位バイトに示されています。 ダイオードの測定でレポートされるフォルトを表21に示します。 ビットD31はダイオードが開放、短絡、未接続、逆接続であ るか、A/Dコンバータの読み取り値が不正であることを示し ます。これらはすべてハード・フォルトであり、–999 Cまたは F がレポートされます。ビットD30は、A/Dコンバータの読み取 り値が不正であることを示します。これは、センサの故障（開 放）、または過度のノイズ事象（センサ・パスへのESD（静電 放電）） のいずれかによって生じることがあります。これはハー ド・エラーであり、–999 Cまたは F がレポートされます。過度 のノイズ事象の場合、そのノイズ事象が偶発的で低頻度な事 象であったならば、デバイスは復帰し、後続の変換は有効に CHD SINGLE-ENDED COM CHD DIFFERENTIAL CHANNEL = CH (1≤ D ≤ 20) D ASSIGNMENT CHANNEL = CH (2≤ D ≤ 20) D ASSIGNMENT CHD-1 2983 F05 図 5．ダイオードのチャネル割り当て規則 表 21．ダイオード・フォルトのレポート ビット D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 フォルト センサのハード・フォルト ハードADC 範囲外 ダイオードでは不使用 ダイオードでは不使用 センサ上限超過 センサ下限超過 ADC 範囲外 有効 エラーのタイプ 説明 ハード ハード N/A N/A 開放、短絡、逆向き、またはハードADC A/Dコンバータの読み取り不正（大きな外部ノイズ事象の可能性） 常に0 T > 130°C ソフト A/Dコンバータの絶対入力電圧が ±1.125 • VREF/2を超えている NA –999°Cまたは°F 常に0 ソフト ソフト 出力結果 –999°Cまたは°F T < –60°C 結果が有効（1である必要）、0の場合は結果を棄却する 読み取り値を疑うこと 読み取り値を疑うこと 読み取り値を疑うこと 有効な読み取り値 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 25 LTC2983 アプリケーション情報 例：ダイオード冷接点補償を共有する、シングルエンドの タイプ K 熱電対および差動のタイプ T 熱電対 図 6は、2つの熱電対で1つの冷接点ダイオードを共有する、 標準的な温度測定システムを示しています。この例では、タイ プ Kの熱電対が CH1に接続されており、タイプ Tの熱電対が CH3および CH4に接続されています。両熱電対は、CH2に接 続された理想係数 η=1.003の1つの冷接点ダイオードを共有 しています。両熱電対とダイオードのチャネル割り当てデータ を表 22 ∼ 24に示します。熱電対 #1（タイプ K）センサの種類 CH1 TYPE K THERMOCOUPLE ASSIGNED TO CH1 (CHTC=1) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x200 TO 0x203 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x010 TO 0x013 CH2 DIODE COLD JUNCTION ASSIGNED TO CH2 (CHD=2) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x204 TO 0x207 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x014 TO 0x017 0.1µF TYPE K および構成データは、CH1に割り当てられます。32ビットのバ イナリ構成データは、メモリの0x200 ∼ 0x203に直接マッピン グされます （表 22を参照）。冷接点ダイオード・センサの種類 および構成データは、CH2に割り当てられます。32ビットのバ イナリ構成データは、メモリの0x204 ∼ 0x207に直接マッピン グされます （表 23を参照）。熱電対 #2（タイプ T）センサの種 類および構成データは、CH4に割り当てられます。32ビットの バイナリ構成データは、 メモリの0x20C ∼ 0x20Fに直接マッピ ングされます （表 24を参照）。CH1 上で10000001をメモリの η = 1.003 CH3 TYPE T CH4 0.1µF TYPE T THERMOCOUPLE JUNCTION ASSIGNED TO CH4 (CHTC=4) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x20C TO 0x20F RESULT MEMORY LOCATIONS 0x01C TO 0x01F COM 2983 F06 図 6．ダイオード冷接点を使用するデュアル熱電対の例 2983f 26 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 0x000に書き込むと、変換が開始されます。タイプ Kの熱電対 とダイオードの両方が同時に測定されます。LTC2983は、冷 接点補償を計算して、タイプ K 熱電対の温度を算出します。 変換が完了すると、INTERRUPTピンが H になり、メモリの 0x000 が 01000001になります。同様に、CH4 上で10000100 をメモリの0x000に書き込むことで、変換を開始できます。結 果（ C）は、メモリの0x010 ∼ 0x013（CH1）および 0x01C ∼ 0x01F（CH4） から読み取りできます。 表 22．熱電対 #1 のチャネル割り当て （タイプ K、冷接点 CH2、シングルエンド、10µA 開回路検出） 構成フィールド 説明 （1）熱電対のタイプ （2）冷接点 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 不使用 （4）カスタムの 熱電対用データ・ ポインタ ビット 数 タイプK バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x200 5 00010 0 0 0 1 0 5 00010 シングルエンド、 4 10µA 開回路 1100 これらのビットは 0にセット 6 000000 非カスタム 12 000000000000 CH2 メモリ アドレス 0x201 メモリ アドレス 0x202 メモリ アドレス 0x203 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 23．ダイオード チャネル割り当て （シングルエンド3 回読み取り、平均化オン、20µA/80µA 励起、理想係数 =1.003） 構成フィールド （1）センサの種類 （2）センサ構成 （3）励起電流 説明 ダイオード ビット 数 バイナリ・データ 5 メモリ アドレス 0x205 3 111 20µA、80µA、 160µA 2 01 1.003 22 0100000000110001001001 （1）熱電対のタイプ （2）冷接点 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 不使用 （4）カスタムの 熱電対用データ・ ポインタ 説明 タイプT ビット 数 メモリ アドレス 0x207 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 表 24．熱電対 #2 のチャネル割り当て （タイプ T、冷接点 CH2、差動、100µA 開回路検出） 構成フィールド メモリ アドレス 0x206 11100 1 1 1 0 0 シングルエンド、 3 回読み取り、 平均化オン （4）理想係数 メモリ アドレス 0x204 バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x20C 5 00111 0 0 1 1 1 CH2 5 00010 差動、100µA 開回路電流 4 0101 これらの ビットは 0にセット 6 000000 非カスタム 12 000000000000 メモリ アドレス 0x20D メモリ アドレス 0x20E メモリ アドレス 0x20F 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 27 LTC2983 アプリケーション情報 RTD の測定 表 25．RTD のチャネル割り当てワード （1）RTDのタイプ（2）検出抵抗チャネル・ ポインタ 表 26 測定クラス 表 27 31 30 29 28 27 26 25 24 23 タイプ= 10 ～ 18 RTD （3）センサ構成 表 28 22 21 20 RSENSE チャネル 割り当て [4:0] 19 2、3、4 線式 チャネル割り当て – RTD RTDのタイプは、表 26に示すように、先頭の5つの入力ビッ トB31 ∼ B27で決まります。RTDの各 種タイプ （PT-10、PT50、PT-100、PT-200、PT-500、PT-1000、および NI-120）に対 応した、一 般 的な規 格（α = 0.003850、α = 0.003911、α = 0.003916、α = 0.003926） を選択可能な線形化係数がデバイ スに組み込まれています。カスタムのRTDを使用する場合、 RTDカスタムを選択できます。その場合、 ユーザー固有のデー タを、オンチップ RAMのカスタムRTD 用データ・ポインタで定 義されるアドレスから始まる位置に保存できます。 励起 電流 [3:0] 表 72 ∼ 74 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 規格 [1:0] カスタム・アドレス カスタム・データ長 [5:0] [5:0] RTDの測定は、既知のRSENSE 抵抗に対するレシオメトリック 測定として行われます。検出抵抗チャネル・ポインタ・フィール ドは、RTD 用の検出抵抗が接続されている差動チャネルを知 らせます （表 27を参照）。検出抵抗は、常に差動的に測定さ れます。 B27 検出抵抗チャネル B25 B24 B23 B22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 無効 0 0 0 1 0 CH2-CH1 0 0 0 1 1 CH3-CH2 0 0 1 0 0 CH4-CH3 0 0 1 0 1 CH5-CH4 0 0 1 1 0 CH6-CH5 0 0 1 1 1 CH7-CH6 0 1 0 0 0 CH8-CH7 0 1 0 0 1 CH9-CH8 0 1 0 1 0 CH10-CH9 0 1 0 1 1 CH11-CH10 RTDのタイプ 0 1 1 0 0 CH12-CH11 （1）RTDのタイプ B28 （2）検出抵抗チャネル・ポインタ B26 表 26．RTD のタイプ B29 励起 モード 表 30 17 16 15 14 13 表 27．検出抵抗チャネル・ポインタ （1）RTD のタイプ B30 表 29 18 （6）カスタムのRTD用 データ・ポインタ （2）検出抵抗チャネル・ポインタ LTC2983に接続された各 RTDに対して、32ビットのチャネル 割り当てワードが、接続したチャネルに対応するメモリ位置に プログラムされます （表 25を参照）。このワードには、 （1）RTD のタイプ、 （2）検出抵抗チャネル・ポインタ、 （3） センサ構成、 （4） 励起電流、 （5）RTDの規格、 （6） カスタムのRTD 用データ・ポ インタが含まれます。 B31 （4）励起電流 （5）RTDの 規格 無効 0 1 0 1 0 RTD PT-10 0 1 1 0 1 CH13-CH12 0 1 0 1 1 RTD PT-50 0 1 1 1 0 CH14-CH13 0 1 1 0 0 RTD PT-100 0 1 1 1 1 CH15 -CH14 0 1 1 0 1 RTD PT-200 1 0 0 0 0 CH16-CH15 0 1 1 1 0 RTD PT-500 1 0 0 0 1 CH17-CH16 0 1 1 1 1 RTD PT-1000 1 0 0 1 0 CH18-CH17 1 0 0 0 0 RTD 1000（α=0.00375） 1 0 0 1 1 CH19-CH18 1 0 0 0 1 RTD NI-120 1 0 1 0 0 CH20-CH19 1 0 0 1 0 RTDカスタム その他すべての組み合わせ 無効 2983f 28 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 （3） センサ構成 センサ構成フィールドを使用して、RTDのさまざまな特性を定 義します。構成ビットB20およびB21は、 RTDが2線式、3線式、 4 線式のいずれのタイプかを定義します （表 28を参照）。 最もシンプルな構成は2 線式構成です。構成はシンプルです が、リード線内のIRドロップによる寄生誤差により、系統的な 温度誤差が生じます。3 線式構成では、リード線ごとに2つの マッチング電流源をRTDに印加することで、RTDのリード線 抵抗誤差を除去します （ラインの抵抗が同じ場合）。トランス ペアレントなバックグラウンド・キャリブレーションによって、2 つの電流源の間の不一致が除去されます。4 線式のRTDで 表 28．RTDセンサ構成の選択 （3）センサ構成 線の数 励起 モード B21 B20 B19 測定モード は、高インピーダンスなケルビン検出を使用してセンサを直接 測定することによって、不平衡なRTDリード線抵抗を除去し ます。ケルビンRSENSE を用いた4 線式測定は、検出抵抗の配 線寄生によって誤差が生じるアプリケーションで有用であり、 特に、低抵抗のPT-10タイプのRTDで役立ちます。この場合、 RTDと検出抵抗の両方がケルビン検出接続を持ちます。 次のセンサ構成ビット （B18とB19） により、励起電流モードが 決まります。これらのビットにより、RSENSE 共有をイネーブルし て、複数の2 線式 /3 線式 /4 線式 RTDで1つの検出抵抗を使 用するよう設定できます。この場合、RTDのグランド接続は内 部的で、各 RTDは同じRSENSE チャネルに向けられます。 メリット 線の数 グランド 接続 電流源 ローテー ション 検出 抵抗の 共有 2 線式 外部 なし なし デバイス RTD RTD 当たり マッチング ミスマッチ 可能な リード線抵抗 リード線 RTD 数 除去 抵抗の除去 寄生 熱電対効果の 除去 RSENSE リード線 抵抗の除去 B18 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 2 線式 3 線式 内部 外部 なし なし あり なし 5 9 5 • あり 9 • 4 • • 3 線式 内部 なし 4 線式 外部 なし なし 6 • • 内部 あり あり 6 • • なし なし 3 • • • 内部 なし あり 5 • • • 内部 あり あり 5 • • 0 1 0 1 0 1 1 X 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 4 線式、 ケルビン RSENSE 外部 1 1 0 1 4 線式、 ケルビン RSENSE 1 1 1 0 4 線式、 ケルビン RSENSE 1 1 1 1 予約済み 予約済み 4 線式 4 線式 予約済み 内部 なし あり • • • 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 29 LTC2983 アプリケーション情報 ビットB18および B19は、励起電流のローテーションをイネー ブルして、寄生熱電対効果を自動的に除去するためにも使用 されます。寄生熱電対効果は、RTDと測定機器の間に接続さ れた物質によって生じることがあります。このモードは、内部 電流源による励起を使用するすべての4 線式構成で使用でき ます。 表 29．RTD の線式すべての合計励起電流 （4）励起電流 （4）励起電流 チャネル割り当てワードの後続のフィールド （B17 ∼ B14） は、 RTDに加えられる励起電流の大きさを制御します （表 29を参 照）。選択される電流は、線式の構成にかかわらず、RTDを流 れる電流の合計です。3 線式 RTDでは、RSENSE 電流はセンサ 励起電流の2 倍です。 ソフト・フォルトやハード・フォルトを防止するため、センサま たは検出抵抗の最大電圧降下が公称 1.0Vになるような電 流を選択してください。たとえば、RSENSE が 10kΩで、RTD が PT-100の場合、2 線式および 4 線式 RTDでは100µA、3 線式 RTDでは50µAの励起電流を選択してください。また、1kΩの 検出抵抗をPT-100 RTDで使用する場合は、線式構成にかか わらず 500µAの励起電流を使用できます。 電流 B17 B16 B15 B14 0 0 0 0 外部 0 0 0 1 5μA 0 0 1 0 10μA 0 0 1 1 25μA 0 1 0 0 50μA 0 1 0 1 100µA 0 1 1 0 250µA 0 1 1 1 500µA 1 0 0 0 1mA （5）RTD の規格 ビットB13および B12は、使 用するRTD 規 格と対 応 する Callendar-Van Dusen 定数（表 30を参照） を設定します。 （6） カスタムの RTD 用データ・ポインタ 表 30に記載されているもの以外のRTDを使用する場合、カス タムのRTDテーブルをLTC2983に入力できます。 詳細については、本データシートの終わり近くにある 「カスタム のRTD」 セクションを参照してください。 表 30．RTD の規格：RT = R0 （ • 1＋a • T＋b • T2 ＋ （T – 100 C）• c • T3）for T < 0 C, RT = R0 （ • 1＋a • T＋b • T2）for T > 0 C （5）規格 B13 B12 0 0 0 1 1 0 規格 ALPHA a b c 0.00385 3.908300E-03 –5.775000E-07 –4.183000E-12 米国 0.003911 3.969200E-03 –5.849500E-07 –4.232500E-12 日本 0.003916 3.973900E-03 –5.870000E-07 –4.400000E-12 欧州規格 1 1 ITS-90 0.003926 3.984800E-03 –5.870000E-07 –4.000000E-12 X X RTD1000-375 0.00375 3.810200E-03 –6.018880E-07 –6.000000E-12 X X *NI-120 N/A N/A N/A N/A *NI-120は、テーブル・ベースのデータを使用する。 2983f 30 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 フォルトのレポート – RTD センサの種類ごとに独自のフォルト・レポートの仕組みがあり、 データ出力ワードの最上位バイトに示されています。RTDの 測定でレポートされるフォルトを表 31に示します。 ビットD31は、RTDまたはRSENSE が開放、短絡、未接続であ ることを示します。これはハード・フォルトで、–999 Cまたは F がレポートされます。ビットD30は、A/Dコンバータの読み取り 値が不正であることを示します。 これは、 センサの故障 （開放） 、 または過度のノイズ事象（センサ・パスへのESD（静電放電）） のいずれかによって生じることがあります。これはハード・エ 表 31．RTDフォルトのレポート ビット D31 フォルト センサのハード・フォルト D30 ハードADC 範囲外 D29 RTDでは不使用 エラーのタイプ 説明 RTDでは不使用 N/A センサ上限超過 ソフト D25 D24 センサ下限超過 ADC 範囲外 表 32．電圧と抵抗の範囲 常に0 常に0 ソフト 有効な読み取り値 有効な読み取り値 読み取り値を疑うこと A/Dコンバータの絶対入力電圧が ±1.125 • VREF/2を超えている 読み取り値を疑うこと 結果が有効（1である必要）、0の場合は結果を棄却する N/A –999°Cまたは°F T > 温度上限（表 32を参照） T < 温度下限（表 32を参照） ソフト 有効 –999°Cまたは°F A/Dコンバータの読み取り不正（大きな外部ノイズ事象の可能性） N/A D27 出力結果 RTDまたはRSENSE の開放または短絡 ハード ハード D28 D26 ラーであり、–999 Cまたは F がレポートされます。過度のノイ ズ事象の場合、そのノイズが偶発的で低頻度な事象であった ならば、 デバイスは復帰し、後続の変換は有効になります。ビッ トD29および D28は、RTDでは使用されません。ビットD27 および D26は上限温度もしくは下限温度（表 32を参照） を超 えたことを示します。計算後の温度がレポートされますが、精 度が損なわれている可能性があります。ビットD25は、A/Dコ ンバータによって測定された絶対電圧がその通常動作範囲 外であることを示します。RTDを冷接点素子として使用した場 合、発生したすべてのハード・エラーおよびソフト・エラーは、 対応する熱電対の結果にもフラグが立てられます。 読み取り値を疑うこと 有効な読み取り値 RTDのタイプ 最小値（Ω） 最大値（Ω） 温度下限（ C） 温度上限（ C） PT-10 1.95 34.5 –200 850 PT-50 9.75 172.5 –200 850 PT-100 19.5 345 –200 850 PT-200 39 690 –200 850 PT-500 97.5 1725 –200 850 PT-1000 195 3450 –200 850 NI-120 66.6 380.3 –80 260 カスタム・テーブル 最も低いテーブル・エントリ 最も高いテーブル・エントリ 最も低いテーブル・エントリ 最も高いテーブル・エントリ 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 31 LTC2983 アプリケーション情報 検出抵抗 表 33．検出抵抗のチャネル割り当てワード （1）センサの種類 （2）検出抵抗の値（Ω） 図 36 測定クラス 図 40 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 検出抵抗 タイプ= 29 5 4 3 2 1 0 2ND TERMINAL TIES TO SENSE RESISTOR (CHRSENSE) （1） センサの種類 EXCITATION CURRENT FLOW 検出抵抗を選択するには、先頭の5つの入力ビットB31 ∼ B27を11101に設定します （表 34を参照）。 2 CHRTD-1 1 CHRTD CHANNEL = CH RTD (2≤ RTD ≤ 20) ASSIGNMENT OPTIONAL GND, REMOVE FOR RSENSE SHARING 2983 F07 表 34．検出抵抗の選択 図 7．2 線式 RTD のチャネル割り当て規則 （1）センサの種類 B31 B30 B29 B28 B27 1 1 1 0 1 センサの種類 検出抵抗 検出抵抗のチャネル割り当ては、図 8に示す一般的な規則に 従います。検出抵抗はCHRSENSEとCHRSENSE-1 の間に接続 され、CHRSENSE はRTDの2つ目の端子に接続されます。チャ ネル割り当てデータ （表 33を参照） は、CHRSENSE に対応する メモリ位置にマッピングされます。 （2）検出抵抗の値 チャネル割り当てワードの最後のフィールド （B26 ∼ B0） は、検 出抵抗の値を0 ∼ 131,072Ωの範囲で、1/1024Ωの精度で設 定します （表 35を参照） 。上位の17ビット （B26 ∼ B10） は検出 抵抗値の整数部を、ビットB9 ∼ B0は小数部を構成します。 CHRSENSE-1 例：2 線式 RTD EXCITATION CURRENT FLOW 最もシンプルなRTD 構成は2 線式構成です。2 線式 RTDは、 図 7に示す一般的な規則に従います。1つのRTDにつき必要 な接続はわずか 2つで、2 線式 RTD 素子に直接接続できま す。このトポロジのデメリットは、寄生リード線抵抗による誤差 表 35．検出抵抗値の例 RSENSE CHRSENSE 図 8．2 線式 RTD の検出抵抗のチャネル割り当て規則 （2）検出抵抗の値（Ω） 216 215 214 213 212 211 210 0 0 CHANNEL = CH RSENSE (2≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F08 B26 B25 B24 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 0 6 です。共有が必要ない場合（RTD1つ当たり1つのRSENSE）、 CHRTD は接地します。共有が有効（複数のRTDに対して1つの RSENSE） の場合、グランド接続は解除しなければなりません。 LTC2983に接続された各検出抵抗に対して、32ビットのチャ ネル割り当てワードが、接続したチャネルに対応するメモリ位 置にプログラムされます （表 33を参照）。このワードには、 （1） 検出抵抗の選択、 （2）検出抵抗の値が含まれます。 10,000.2Ω 7 検出抵抗値（17, 10）、最高≈ 131,072Ω、分解能 1/1024Ω チャネル割り当て Rの例 8 1 0 0 1 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 2–1 2–2 2–3 2–4 2–5 2–6 2–7 2–8 2–9 2–10 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 99.99521kΩ 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1.0023kΩ 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 2983f 32 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 例：RSENSE を共有する複数の 2 線式 RTD 図 9は、複数の2 線式 RTDを使用する標準的な温度測定シ ステムを示しています。この例では、PT-1000 RTD が CH17と CH18に接続され、NI-120 RTD が CH19とCH20に接続され ています。この構成を使用すると、LTC2983は、最大 9つの2 線式 RTDを1つの検出抵抗でデジタル化できます。 0x24C ∼ 0x24Fに直接マッピングされます （表 37を参照）。検 出抵抗はCH16 に割り当てられます。この抵抗のユーザー・プ ログラム可能な値は5001.5Ωです。32ビットのバイナリ構成 データは、メモリの0x23C ∼ 0x23Fに直接マッピングされます （表 38を参照）。 CH18 上で10010010をメモリの0x000に書き込むと、変換が 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に RTD #1センサの種 類および 構 成データは、CH18 に割り なり、メモリの0x000 が 01010010になります。算出された温度 当てられます。32ビットのバイナリ構成データは、メモリの （ C 単位） は、メモリの0x054 ∼ 0x057（CH18 に対応）から読 0x244 ∼ 0x247に直接マッピングされます （表 36を参照）。 み取りできます。変換は、CH20 からも同様に開始し、読み取り RTD #2センサの種 類および 構 成データは、CH20 に割り できます。 当てられます。32ビットのバイナリ構成データは、メモリの CH15 RSENSE 5001.5Ω 0.1µF SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH16 (CHRSENSE=16) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x23C TO 0x23F CH16 0.1µF 2 CH17 0.1µF 2-WIRE PT-1000 1 RTD #1 ASSIGNED TO CH18 (CHRTD=18) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x244 TO 0x247 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x054 TO 0x057 CH18 0.1µF 2 CH19 0.1µF 2-WIRE NI-120 1 RTD #2 ASSIGNED TO CH20 (CHRTD=20) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x24C TO 0x24F RESULT MEMORY LOCATIONS 0x05C TO 0x05F CH20 0.1µF 2983 F09 図 9．共有 2 線式 RTD の例 表 36．2 線式 RTD #1（PT-1000、CH16 にRSENSE、2 線式、RSENSE の共有あり、10µA 励起電流、α = 0.003916 規格） の チャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ PT-1000 5 01111 0 1 1 1 1 CH16 5 10000 共有 RSENSE を 持つ2 線式 4 0001 10µA 4 0010 日本、 α = 0.003916 2 10 非カスタム 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 （5）規格 （6）カスタムのRTD用 データ・ポインタ ビット バイナリ・データ 数 メモリ アドレス 0x244 メモリ アドレス 0x245 メモリ アドレス 0x246 メモリ アドレス 0x247 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 33 LTC2983 アプリケーション情報 表 37．2 線式 RTD #2（NI-120、CH16 にRSENSE、2 線式、RSENSE の共有あり、100µA 励起電流） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ ビット 数 NI-120 5 10001 1 0 0 0 1 CH16 5 10000 共有 RSENSE を 持つ2 線式 4 0001 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 バイナリ・ データ 100µA 4 0101 （5）規格 欧州 α = 0.00385 2 00 （6）カスタムの RTD用データ・ ポインタ 非カスタム 12 000000000000 メモリ アドレス 0x24C 説明 （1）センサの種類 検出抵抗 （2）検出抵抗の値 ビット 数 5001.5Ω メモリ アドレス 0x24F 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 バイナリ・データ 5 27 メモリ アドレス 0x24E 1 0 0 0 0 表 38．検出抵抗（値 = 5001.5Ω） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x24D メモリ アドレス 0x23C メモリ アドレス 0x23D メモリ アドレス 0x23E メモリ アドレス 0x23F 11101 1 1 1 0 1 000010011100010011000000000 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 例：3 線式 RTD 3 線式 RTDのチャネル割り当ては、図 10に示す一般的な規 則に従います。端子 1および端子 2は入力電流源 / 励起電流 源に接続され、端子 3は検出抵抗に接続されます。チャネル 割り当てデータは、CHRTD に対応するメモリ位置にマッピング されます。 CHRSENSE 3 EXCITATION CURRENT FLOW 2 3RD TERMINAL TIES TO SENSE RESISTOR 検出抵抗のチャネル割り当ては、図 11に示す一般的な規 則に従います。検出抵抗はCHRSENSEとCHRSENSE-1 の間に 接 続され、CHRSENSE はRTDの3つ目の端 子に接 続され、 CHRSENSE-1 はグランドに接続されます （RSENSE を共有する 場合はフローティング状態にします）。 チャネル割り当てデータ （表 33を参照） は、CHRSENSE に対応するメモリ位置にマッピ ングされます。 (OPTIONAL GND, REMOVE FOR RSENSE SHARING) CHRTD-1 CHRSENSE-1 1 CHRTD CHANNEL = CH RTD (2≤ RTD ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F10 2x EXCITATION CURRENT FLOW RSENSE CHRSENSE CHANNEL = CH RSENSE (2≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F11 図 10.3 線式 RTD のチャネル割り当て規則 図 11.3 線式 RTD 用 3 線式検出抵抗のチャネル割り当て規則 2983f 34 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 図 12は、3 線式 RTDを使用する標準的な温度測定システム を示しています。この例では、3 線式 RTDの各端子はCH9、 CH8、および CH7 に接続されています。検出抵抗はCH7 およ び CH6 に接続されます。検出抵抗とRTDは、CH7 で相互に接 続されています。 除去では、熱電対効果による誤差や、ミスマッチ・リード線抵 抗による誤差は除去されません。RTDセンサの種類および構 成データは、CH9 に割り当てられます。32ビットのバイナリ構 成データは、メモリの0x220 ∼ 0x223に直接マッピングされま す （表 39を参照）。検出抵抗はCH7 に割り当てられます。この 抵抗のユーザー・プログラム可能な値は12150.39Ωです。32 ビットのバイナリ構成データは、メモリの0x218 ∼ 0x21Bに直 接マッピングされます （表 40を参照）。 3 線式 RTDでは、励起電流をRTDの各入力に加えることで、 寄生リード線抵抗による誤差が低減されます。この1 次除去 により、マッチング・リード線抵抗誤差が除去されます。この CH6 0.1µF RSENSE 12,150.39Ω RSENSE ASSIGNED TO CH7 (CHSENSE=7) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x218 TO 0x21B CH7 0.1µF 3 2 CH8 0.1µF 3-WIRE PT-200 3-WIRE RTD ASSIGNED TO CH9 (CHRTD=9) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x220 TO 0x223 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x030 TO 0x033 CH9 1 0.1µF 2983 F12 図 12.3 線式 RTD の例 表 39．3 線式 RTD（PT-200、CH7 にRSENSE、3 線式、50µA 励起電流、α = 0.003911 規格） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ ビット 数 PT-200 5 01101 0 1 1 0 1 CH7 5 00111 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 （5）規格 （6）カスタムの RTD用データ・ ポインタ バイナリ・ データ 3 線式 4 0100 50µA 4 0100 米国、 α = 0.003911 2 01 非カスタム 12 000000000000 メモリ アドレス 0x220 （1）センサの種類 （2）検出抵抗の値 説明 検出抵抗 12150.39Ω ビット 数 5 27 メモリ アドレス 0x222 メモリ アドレス 0x223 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 40．検出抵抗（値 = 12150.39Ω） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x221 バイナリ・データ メモリ アドレス 0x218 メモリ アドレス 0x219 メモリ アドレス 0x21A メモリ アドレス 0x21B 11101 1 1 1 0 1 000101111011101100110001111 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 35 LTC2983 アプリケーション情報 CH9 上で10001001をメモリの0x000に書き込むと、変換が 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に なり、メモリの0x000 が 01001001になります。算出された温度 （ C 単位）は、メモリの0x030 ∼ 0x033（CH9 に対応）から読 み取りできます。 検出抵抗のチャネル割り当ては、図 14に示す一般的な規則 に従います。検出抵抗はCHRSENSEとCHSENSE-1 の間に接続 され、CHRSENSE はRTDの4つ目の端子に接続されます。チャ ネル割り当てデータ （表 33を参照） は、CHRSENSE に対応する メモリ位置にマッピングされます。 例：標準的な 4 線式 RTD （ローテーションなし、RSENSE 共有なし） 標準的な4 線式 RTDのチャネル割り当ては、図 13に示す一 般的な規則に従います。端子 1はグランドに接続され、端子 2 と端子 3（ケルビン検出信号）はCHRTDとCHRTD-1 に接続さ れ、端子 4は検出抵抗に接続されます。チャネル割り当てデー タ （表 25を参照） は、CHRTD に対応するメモリ位置にマッピン グされます。 CHRSENSE 4 EXCITATION CURRENT FLOW CHRSENSE-1 EXCITATION CURRENT FLOW RSENSE CHRSENSE CHANNEL = CH RSENSE (2≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F14 図 14.4 線式 RTD の検出抵抗のチャネル割り当て規則 4TH TERMINAL TIES TO SENSE RESISTOR (CHRSENSE) 3 CHRTD-1 2 CHRTD CHANNEL = CH RTD (2≤ RTD ≤ 20) ASSIGNMENT 1 2983 F13 図 13.4 線式 RTD のチャネル割り当て規則 2983f 36 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 図 15は、4 線式 RTDを使用する標準的な温度測定システム を示しています。この例では、4 線式 RTDの各端子はGND、 CH13、CH12、および CH11 に接続されています。検出抵抗は CH11 および CH10 に接続されています。検出抵抗とRTDは、 CH11 で共通接続を共有しています。RTDセンサの種類およ び構成データは、CH13 に割り当てられます。32ビットのバイナ リ構成データは、メモリの0x230 ∼ 0x233に直接マッピングさ れます （表 41を参照）。検出抵抗はCH11 に割り当てられます。 この抵抗のユーザー・プログラム可能な値は5000.2Ωです。 32ビットのバイナリ構成データは、メモリの0x228 ∼ 0x22Bに 直接マッピングされます （表 42を参照）。 CH13 上 で10001101を メモリの0x000の デ ー タ・ バ イト に書き込むと、変換が開始されます。変換が完了すると、 INTERRUPTピンが H になり、メモリの0x000 が 01001101 になります。算出された温度（ C 単位） は、メモリの0x040 ∼ 0x043（CH13 に対応） から読み取りできます。 CH10 0.1µF RSENSE 5000.2Ω SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH11 (CHSENSE=11) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x228 TO 0x22B CH11 0.1µF 4 3 CH12 0.1µF 4-WIRE PT-1000 2 RTD ASSIGNED TO CH13 (CHRTD=13) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x230 TO 0x233 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x040 TO 0x043 CH13 1 0.1µF 2983 F15 図 15. 標準的な 4 線式 RTD の例 表 41．4 線式 RTD（PT-1000、CH11 にRSENSE、標準の 4 線式、25µA 励起電流、α = 0.00385 規格） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ PT-1000 5 01111 0 1 1 1 1 CH11 5 01011 4 線式、 ローテーション なし、 共有なし 4 1000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 ビット 数 バイナリ・ データ 25µA 4 0011 （5）規格 欧州、 α=0.00385 2 00 （6）カスタムの RTD用データ・ ポインタ 非カスタム 12 000000000000 メモリ アドレス 0x230 説明 （1）センサの種類 検出抵抗 （2）検出抵抗の値 5000.2Ω ビット 数 5 27 メモリ アドレス 0x232 メモリ アドレス 0x233 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 42．検出抵抗（値 = 5000.2Ω） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x231 バイナリ・データ メモリ アドレス 0x228 メモリ アドレス 0x229 メモリ アドレス 0x22A メモリ アドレス 0x22B 11101 1 1 1 0 1 000010011100010000011001100 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 37 LTC2983 アプリケーション情報 例：ローテーション対応の 4 線式 RTD 標準の4線式実装よりもRTDの精度を向上する1つの方法が、 励起電流源のローテーションです。ローテーションにより、寄 生熱電対効果が自動的に除去されます。自動ローテーション を行うには、RTDの1つ目の端子を、標準例のようにGNDに 接続する代わりに、CHRTD+1 に接続します。これにより、追加 の外付け部品を要することなく、LTC2983は自動的に電流源 の方向を変えられるようになります。 ローテーション対応の4 線式 RTDのチャネル割り当ては、 図 16に示す一般的な規則に従います。端子 1はCHRTD+1 に 接続され、端子 2と端子 3（ケルビン検出信号）はCHRTDと CHRTD-1 に接続され、端子 4は検出抵抗に接続されます。チャ ネル割り当てデータ （表 25を参照） は、CHRTD に対応するメモ リ位置にマッピングされます。 検出抵抗のチャネル割り当ては、図 17に示す一般的な規則 に従います。検出抵抗はCHRSENSEとCHRSENSE-1 の間に接 続され、CHRSENSE はRTDの4つ目の端子に接続されます。 チャネル割り当てデータは、CHRSENSE に対応するメモリ位置 にマッピングされます。 CHRSENSE-1 EXCITATION CURRENT FLOW RSENSE CHRSENSE CHANNEL = CH RSENSE (2≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F17 図 17.ローテーション構成の 4 線式 RTD 用の検出抵抗の チャネル割り当て規則 CHRSENSE 4TH TERMINAL TIES TO SENSE RESISTOR 4 EXCITATION CURRENT FLOW 3 CHRTD–1 2 CHRTD CHANNEL = CH RTD (2≤ RTD ≤ 19) ASSIGNMENT 1 CHRTD+1 2983 F16 図 16.4 線式 RTD のチャネル割り当て規則 2983f 38 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 図 18は、ローテーション対応 4 線式 RTDを使用する標準的 な温度測定システムを示しています。この例では、4 線式 RTD の各端子はCH17、CH16、CH15、およびCH6 に接続されてい ます。検出抵抗はCH6 およびCH5 に接続されています。検出 抵抗とRTDは、CH6 で相互に接続されています。RTDセンサ の種類および構成データは、CH16 に割り当てられます。32ビッ トのバイナリ構成データは、メモリの0x23C ∼ 0x23Fに直接 マッピングされます （表 43を参照）。検出抵抗はCH6 に割り 当てられます。この抵抗のユーザー・プログラム可能な値は 10.0102kΩです。32ビットのバイナリ構成データは、メモリの 0x214 ∼ 0x217に直接マッピングされます （表 44を参照）。 CH16 上で10010000をメモリの0x000に書き込むと、変換が 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に なり、メモリの0x000 が 01010000になります。算出された温度 （ C 単位） は、メモリの0x04C ∼ 0x04F（CH16 に対応） から読 み取りできます。 CH5 0.1µF RSENSE 10.0102k SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH6 (CHSENSE=6) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x214 TO 0x217 CH6 0.1µF 4 3 CH15 0.1µF PT-100 2 RTD ASSIGNED TO CH16 (CHRTD=16) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x23C TO 0x23F RESULT MEMORY LOCATIONS 0x04C TO 0x04F CH16 1 0.1µF CH17 0.1µF 2983 F18 図 18.ローテーション構成の 4 線式 RTD の例 表 43．ローテーション構成 4 線式 RTD （PT-100、CH6 にRSENSE、ローテーションありの 4 線式、100µA 励起電流、 α = 0.003911 規格） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ ビット 数 PT-100 5 01100 0 1 1 0 0 CH6 5 00110 ローテーション ありの4 線式 4 1010 100µA 4 0101 （5）規格 米国、 α=0.003911 2 01 （6）カスタムの RTD用データ・ ポインタ 非カスタム 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x23C （1）センサの種類 （2）検出抵抗の値 説明 検出抵抗 10.0102kΩ ビット 数 5 27 メモリ アドレス 0x23E メモリ アドレス 0x23F 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 44．検出抵抗（値 = 10.0102kΩ） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x23D バイナリ・データ メモリ アドレス 0x214 メモリ アドレス 0x215 メモリ アドレス 0x216 メモリ アドレス 0x217 11101 1 1 1 0 1 000100111000110100011001100 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 39 LTC2983 アプリケーション情報 ジは、ローテーションあり/なし両方のRTD 励起をサポートし ています。各センサのチャネル割り当てデータを表 45 ∼ 47に 示します。 例：RSENSE を共有する複数の 4 線式 RTD 図 19は、1つのRSENSE を共有する2つの4 線式 RTDを使用 した、標準的な温度測定システムを示しています。LTC2983 は、最大 6つの4 線式 RTDを1つの検出抵抗でサポートで CH16 上で10010000をメモリの0x000に書き込むと、変換が きます。この例では、1つ目の4 線式 RTDの各端子が CH17、 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に CH16、CH15、CH6 に接続されており、2つ目のRTDの各端子 なり、メモリの0x000 が 01010000になります。算出された温度 が CH20、CH19、CH18、CH6 に接続されています。検出抵抗は （ C 単位） は、メモリの0x04C ∼ 0x04F（CH16 に対応） から読 CH5 およびCH6 に接続されています。検出抵抗と両 RTDは、 み取りできます。変換は、CH19 からも同様に開始し、読み取り CH6で相互に接続されています。このチャネル割り当て規則 できます。 は、ローテーション対応 RTDとまったく同じです。このトポロ CH5 0.1µF RSENSE 10k SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH6 (CHSENSE=6) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x214 TO 0x217 CH6 0.1µF 4 3 CH15 0.1µF 4-WIRE PT-100 2 RTD #1 ASSIGNED TO CH16 (CHRTD=16) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x23C TO 0x23F RESULT MEMORY LOCATIONS 0x04C TO 0x04F CH16 1 0.1µF CH17 0.1µF 4 3 CH18 0.1µF 4-WIRE PT-500 2 RTD #2 ASSIGNED TO CH19 (CHRTD=19) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x248 TO 0x24B RESULT MEMORY LOCATIONS 0x058 TO 0x05B CH19 1 0.1µF CH20 0.1µF 2983 F19 図 19.RSENSE を共有する4 線式 RTD の例 表 45．4 線式 RTD #1 （PT-100、CH6 にRSENSE、4 線式、共有 RSENSE、ローテーションありの100µA 励起電流、α = 0.003926 規格） の チャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ ビット 数 PT-100 5 01100 0 1 1 0 0 CH6 5 00110 ローテーション ありの4 線式 4 1010 100µA 4 0101 （5）規格 ITS-90、 α=0.003926 2 11 （6）カスタムの RTD用データ・ ポインタ 非カスタム 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x23C メモリ アドレス 0x23D メモリ アドレス 0x23E メモリ アドレス 0x23F 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 40 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 表 46．4 線式 RTD #2（PT-500、CH6 にRSENSE、4 線式、ローテーションありの 50µA 励起電流、α = 0.003911 規格） の チャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ ビット 数 PT-500 5 01110 0 1 1 1 0 CH6 5 00110 4 線式、 共有あり、 ローテーション なし 4 1001 50µA 4 0100 （5）規格 米国、 α=0.003911 2 01 （6）カスタムの RTD用データ・ ポインタ 非カスタム 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x248 説明 （1）センサの種類 検出抵抗 （2）検出抵抗の値 10.000kΩ ビット 数 メモリ アドレス 0x24B 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 バイナリ・データ 5 27 メモリ アドレス 0x24A 0 0 1 1 0 表 47．検出抵抗（値 = 10.000kΩ） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x249 メモリ アドレス 0x214 メモリ アドレス 0x215 メモリ アドレス 0x216 メモリ アドレス 0x217 11101 1 1 1 0 1 000100111000100000000000000 例：ケルビンRSENSE を使用する4 線式 RTD 4 線式（ケルビン接続）検出抵抗を備えた4 線式 RTDを構成 することで、検出抵抗内の寄生リード線抵抗を除去できます。 これは、値の小さいRSENSEとともにPT-10またはPT-50を使 用するときや、検出抵抗が離れた場所にあるとき、または、極 めて高い精度が要求されるアプリケーションにおいて役立ち ます。 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 線式 RTDのチャネル割り当ては、標準的な4 線式 RTDにつ いて先に定義した一般的な規則（図 14および図 16） に従いま す。検出抵抗は、図 20に示す一般的な規則に従います。 CHRSENSE–2 4 EXCITATION CURRENT FLOW 3 CHRSENSE–1 2 CHRSENSE RSENSE CHANNEL = CH RSENSE (3≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 1 TIES TO RTD TERMINAL 4 2983 F20 図 20. ケルビン接続を持つ検出抵抗のチャネル割り当て規則 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 41 LTC2983 アプリケーション情報 図 21は、ケルビン接続 RSENSE を備えた4 線式 RTDを使用す る標準的な温度測定システムを示しています。この例では、4 線式 RTDの各端子はCH17、CH16、CH15、および CH6 に接続 されています。検出抵抗はCH6、CH5、CH4 に接続され、励起 電流が CH4 および CH17 に加えられます。1mAの励起電流を 流すため、検出抵抗の公称値は1kΩです。検出抵抗とRTDは、 CH6で相互に接続されています。 このトポロジは、 ローテーショ ン構成と共有構成の両方、および標準構成の4 線式 RTDト ポロジをサポートしています。ローテーション構成または共有 構成を使用しない場合は、RTDの端子 1はCH17 ではなくグラ ンドに接続して、1つの入力チャネルを開放します。チャネル割 り当てデータを表 48と表 49に示します。 CH16 上で10010000をメモリの0x000に書き込むと、変換が 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に なり、メモリの0x000 が 01010000になります （表 6を参照）。 算出された温度（ C 単位） は、メモリの0x04C ∼ 0x04F（CH16 に対応） から読み取りできます。 CH4 0.1µF 4 3 CH5 SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH6 (CHSENSE=6) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x214 TO 0x217 0.1µF RSENSE 1k 2 1 4 CH6 0.1µF 3 CH15 0.1µF 4-WIRE PT-10 2 1 RTD ASSIGNED TO CH16 (CHRTD=16) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x23C TO 0x23F RESULTS MEMORY LOCATIONS 0x04C TO 0x04F CH16 0.1µF CH17 0.1µF 2983 F21 図 21. ケルビン接続を持つ検出抵抗の例 表 48．ケルビン接続されたRSENSE を持つ 4 線式 RTD （PT-10、CH6 にRSENSE、4 線式、ケルビンRSENSE、ローテーションありの 1mA 励起電流、α = 0.003916 規格） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ ビット 数 PT-10 5 01010 0 1 0 1 0 CH6 5 00110 4 線式、ケルビン RSENSE、 ローテーションあり 4 1110 1mA 4 1000 日本、α=0.003916 2 10 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 （5）規格 （6）カスタムのRTD用 データ・ポインタ 非カスタム バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x23C 表 49．検出抵抗（値 = 1000Ω） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）センサの種類 検出抵抗 （2）検出抵抗の値 1000Ω ビット 数 5 27 バイナリ・データ メモリ アドレス 0x23D メモリ アドレス 0x23E メモリ アドレス 0x23F 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 メモリ アドレス 0x214 メモリ アドレス 0x215 メモリ アドレス 0x216 メモリ アドレス 0x217 11101 1 1 1 0 1 000000011111010000000000000 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 42 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 サーミスタの測定 （1） サーミスタのタイプ サーミスタのタイプは、表 51に示すように、先 頭の5つの 入力ビット （B31 ∼ B27）で決まります。よく使用されるサー ミスタ・タイプ （44004/44033、44005/44030、44006/44031、 44007/44034、44008/44032、YSI-400）に対応するSteinhartHartの式に基づく線形化係数がデバイスに内蔵されています。 それ以外のカスタムのサーミスタを使用する場合、サーミスタ のカスタムSteinhart-Hartまたはサーミスタのカスタム・テーブ ル （温度と抵抗） を選択できます。その場合、ユーザー固有の データを、オンチップ RAMのサーミスタのカスタムSteinhartHartまたはサーミスタのカスタム・テーブル用アドレス・ポイン タで定義されるアドレスから始まる位置に保存できます。 チャネル割り当て – サーミスタ LTC2983に接続された各サーミスタに対して、32ビットのチャ ネル割り当てワードが、接続したチャネルに対応するメモリ位 置にプログラムされます （表 50を参照）。このデータには、 （1） サーミスタのタイプ、 （2）検出抵抗チャネル・ポインタ、 （3） セン サ構成、 （4）励起電流、 （5）Steinhart-Hartアドレス・ポインタま たはカスタム・テーブル・アドレス・ポインタが含まれます。 表 50．サーミスタのチャネル割り当てワード （1）サーミスタの （2）検出抵抗 タイプ チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 表 52 表 53 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 表 51 測定クラス サーミスタ タイプ= 19 ～ 27 表 27 RSENSE チャネル・ SGL = 1 ポインタ [4:0] DIFF = 0 20 19 励起 モード （5）カスタムのサーミスタ データ・ポインタ 表 76、77、78、80、81 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 励起電流 [3:0] 不使用 カスタム・アドレス カスタム・データ長 0 0 0 [5:0] [5:0] 3 4 5 表 51．サーミスタのタイプ：1/T = A + B • ln（R） ＋C • ln（R）2 ＋D • ln（R） ＋E • ln（R） ＋F •ln（R） B31 B30 B29 B28 B27 サーミスタのタイプ サーミスタ 44004/44033 2.252kΩ（25°C 時） A B C D E F 1.46800E-03 2.38300E-04 0 1.00700E-07 0 0 1.40300E-03 2.37300E-04 0 9.82700E-08 0 0 1.28500E-03 2.36200E-04 0 9.28500E-08 0 0 1.03200E-03 2.38700E-04 0 1.58000E-07 0 0 9.37600E-04 2.20800E-04 0 1.27600E-07 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 サーミスタ YSI-400 2.252kΩ（25°C 時） 1.47134E-03 2.37624E-04 0 1.05034E-07 0 0 1 1 0 0 1 Spectrum 1003k 1kΩ （25°C 時） 1.445904E-3 2.68399E-04 0 1.64066E-07 0 0 1 1 0 1 0 サーミスタ、カスタム Steinhart-Hart 1 1 0 1 1 サーミスタ、 カスタム・テーブル サーミスタ 44005/44030 3kΩ（25°C 時） サーミスタ 44007/44034 5kΩ（25°C 時） サーミスタ 44006/44031 10kΩ（25°C 時） サーミスタ 44008/44032 30kΩ（25°C 時） ユーザー入力 ユーザー入力 ユーザー入力 ユーザー入力 ユーザー入力 不使用 不使用 不使用 不使用 不使用 ユーザー入力 不使用 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 43 LTC2983 アプリケーション情報 （2） 検出抵抗チャネル・ポインタ （4）励起電流 サーミスタの測定は、既知のRSENSE 抵抗に対するレシオメ トリック測定として行われます。検出抵抗チャネル・ポインタ・ フィールドは、現在のサーミスタ用の検出抵抗が接続されて いる差動チャネルを知らせます （表 27を参照）。 チャネル割り当てワードのその次のフィールド （B18 ∼ B15） は、サーミスタに加えられる励起電流の大きさを制御します （表 53を参照）。ハード・フォルトやソフト・フォルトを防止す るため、センサまたは検出抵抗の最大電圧降下が公称 1.0V になるような電流を選択してください。LTC2983は、検出抵抗 （3） センサ構成 およびセンサの電圧降下の比率について、特別な要件はあり ません。 そのため、センサの最大値より数桁小さい検出抵抗 センサ構成フィールドを使用して、サーミスタのさまざまな特 を使用することが可能です。サーミスタ温度範囲全体で最適 性を定義します。構成ビットB21を H にセットするとシングル な性能を発揮するには、電流の自動範囲調節を選択できま エンド （COMに相対的な測定）構成になり、 L にセットする す。その場合、LTC2983の変換は （標準の2サイクルではなく） と差動構成になります （表 52を参照）。 3サイクルで実行されます （表64を参照）。1回目のサイクルで、 次のセンサ構成ビット （B19および B20） は、励起電流モード センサの抵抗値とRSENSE 値に最適な励起電流を算出します。 を決定します。これらのビットを使用して、1つの検出抵抗を複 後続の2サイクルでは、その電流を使用して、サーミスタ温度 数のサーミスタで使用するRSENSE共有をイネーブルできます。 を測定します。 この場合、サーミスタのグランド接続は内部的であり、各サー ミスタは同じRSENSE チャネルに向けられます。 表 53．サーミスタの励起電流 ビットB19および B20は、励起電流のローテーションをイネー （4）励起電流 ブルして、寄生熱電対効果を自動的に除去するためにも使用 B18 B17 B16 B15 電流 されます。寄生熱電対効果は、サーミスタと測定機器の間に 0 0 0 0 予約済み 接続された物質によって生じることがあります。このモードは、 0 0 0 1 250nA 内部電流源による励起を使用する差動サーミスタ構成で使 0 0 1 0 500nA 用できます。 0 0 1 1 1µA 表 52．センサ構成データ （3）センサ構成 励起 モード SGL B21 B20 B19 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 シングルエンド/ 共有 RSENSE ローテーション 差動 差動 差動 差動 シングルエンド なし あり あり 予約済み なし 予約済み 予約済み 予約済み なし あり なし なし 0 1 0 0 5μA 0 1 0 1 10μA 0 1 1 0 25μA 0 1 1 1 50μA 1 0 0 0 100µA 1 0 0 1 250µA 1 0 1 0 500µA 1 0 1 1 1mA 1 1 0 0 自動範囲 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 無効 無効 外部 （5）Steinhart-Hartアドレス/カスタム・テーブル・アドレス 詳細については、本データシートの終わり近くにある 「カスタム のサーミスタ」 セクションを参照してください。 2983f 44 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 フォルトのレポート – サーミスタ の場合、そのノイズ事象が偶発的で低頻度な事象であったな らば、 デバイスは復帰し、後続の変換は有効になります。ビッ センサの種類ごとに独自のフォルト・レポートの仕組みがあり、 トD29および D28は、サーミスタでは使用されません。ビット データ出力ワードの上位バイトに示されています。サーミスタ D27および D26は、読み取り値が上限温度もしくは下限温度 の測定でレポートされるフォルトを表 54に示します。 （表 55を参照） を超えたことを示します。計算後の温度がレ ビットD31は、サーミスタまたはRSENSE が開放、短絡、未接 ポートされますが、精度が損なわれている可能性があります。 続であることを示します。これはハード・フォルトで、–999 C ビットD25は、A/Dコンバータによって測定された絶対電圧が がレポートされます。ビットD30は、A/Dコンバータの読み取 その通常動作範囲外であることを示します。サーミスタを冷接 り値が不正であることを示します。これは、センサの故障（開 点素子として使用した場合、発生したすべてのハード・エラー 放）、または過度のノイズ事象（センサ・パスへのESD （静電放 およびソフト・エラーは、対応する熱電対の結果にもフラグが 電） ） のいずれかによって生じることがあります。これはハード・ 立てられます。 エラーであり、–999 C がレポートされます。過度のノイズ事象 表 54．サーミスタ フォルトのレポート ビット D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 フォルト センサのハード・フォルト ハードADC 範囲外 サーミスタでは不使用 サーミスタでは不使用 エラーのタイプ 説明 ハード ハード N/A N/A サーミスタまたはRSENSE の開放または短絡 A/Dコンバータの読み取り不正（大きな外部ノイズ事象の可能性） 常に0 常に0 出力結果 –999°C –999°C 有効な読み取り値 有効な読み取り値 センサ上限超過 ソフト T > 温度上限 読み取り値を疑うこと ADC 範囲外 ソフト A/Dコンバータの絶対入力電圧が ±1.125 • VREF/2を超えている 読み取り値を疑うこと センサ下限超過 有効 ソフト N/A T < 温度下限 結果が有効（1である必要）、0の場合は結果を棄却する 読み取り値を疑うこと 有効な読み取り値 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 45 LTC2983 アプリケーション情報 表 55．サーミスタの温度 / 抵抗範囲 サーミスタのタイプ サーミスタ 44004/44033 2.252kΩ（25°C 時） サーミスタ 44005/44030 3kΩ（25°C 時） サーミスタ 44007/44034 5kΩ（25°C 時） サーミスタ 44006/44031 10kΩ（25°C 時） サーミスタ 44008/44032 30kΩ（25°C 時） サーミスタ YSI 400 2.252kΩ（25°C 時） Spectrum 1003K 1kΩ（25°C 時） サーミスタ、カスタムSteinhart-Hart サーミスタ、カスタム・テーブル 最小値（Ω） 最大値（Ω） 温度下限（ C） 温度上限（ C） 41.9 75.79k –40 150 55.6 101.0k –40 150 92.7 168.3k –40 150 237.0 239.8k –40 150 550.2 884.6k –40 150 6.4 1.66M –80 250 51.1 39.51k –50 125 N/A N/A N/A N/A 2つ目のテーブル・エントリ 最後のテーブル・エントリ 例：シングルエンド・サーミスタ 最もシンプルなサーミスタ構成は、シングルエンド構成です。 この構成を使用する各サーミスタは、すべてのセンサ間で共 通のグランド （COM） を共有し、それぞれ固有の検出抵抗に 接続されています （シングルエンド・サーミスタではRSENSE の 共有が不可能）。シングルエンド・サーミスタは、図 22に示す 一般的な規則に従います。端子 1はグランド （COM） に接続さ れ、端子 2はCHTHERM および検出抵抗に接続されています。 チャネル割り当てデータ （表 50を参照） は、CHTHERM に対応 するメモリ位置にマッピングされます。 検出抵抗のチャネル割り当ては、図 23に示す一般的な規則 に従います。検出抵抗はCHRSENSEとCHRSENSE-1 の間に接 続され、CHRSENSE はサーミスタの2つ目の端子に接続されま す。チャネル割り当てデータ （表 33を参照）は、CHRSENSE に 対応するメモリ位置にマッピングされます。 CHRSENSE-1 EXCITATION CURRENT FLOW RSENSE CHRSENSE CHANNEL = CH RSENSE (2≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F23 図 23. 検出抵抗のチャネル割り当て規則 2ND TERMINAL TIES TO SENSE RESISTOR (CHRSENSE) 2 EXCITATION CURRENT FLOW 1 CHTHERM CHANNEL = CH THERM (1 ≤ THERM ≤ 20) ASSIGNMENT COM 2983 F22 図 22.シングルエンド・サーミスタのチャネル割り当て規則 2983f 46 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 図 24は、シングルエンド・サーミスタを使用する標準的な温度 CH5 上で10000101をメモリの0x000に書き込むと、変換が 測定システムを示しています。この例では、1つの10kΩ（44031 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に タイプ）サーミスタが 10.1kΩ 検出抵抗に接続されています。 なり、メモリの0x000 が 01000101になります。算出された温度 サーミスタはチャネルCH5（メモリ位置：0x210 ∼ 0x213）に （ C 単位）は、メモリの0x020 ∼ 0x023（CH5 に対応）から読 割り当てられており、検出抵抗はCH4（メモリ位置：0x20C ∼ み取りできます。 0x20F） に割り当てられています。チャネル割り当てデータを表 56と表 57に示します。 CH3 RSENSE 10.1k 100pF SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH4 (CHSENSE=4) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x20C TO 0x20F CH4 100pF 2 THERMISTOR ASSIGNED TO CH5 (CHTHERM=5) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x210 TO 0x213 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x020 TO 0x023 CH5 100pF TYPE 44031 1 COM 2983 F24 図 24.シングルエンド・サーミスタの例 表 56．シングルエンド・サーミスタ （44006/44031 10kΩ （25 C 時） タイプのサーミスタ、シングルエンド構成、CH4 にRSENSE、 1µA 励起電流） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）サーミスタの タイプ ビット 数 44006/44031 10kΩ（25°C 時） 5 10110 1 0 1 1 0 CH4 5 00100 シングルエンド 3 100 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 不使用 （5）カスタムの RTD用データ・ ポインタ バイナリ・ データ 1µA 4 0011 これらのビットは 0にセット 3 000 非カスタム 12 000000000000 メモリ アドレス 0x210 説明 （1）センサの種類 検出抵抗 （2）検出抵抗の値 10.1kΩ ビット 数 5 27 メモリ アドレス 0x212 メモリ アドレス 0x213 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 57．検出抵抗（値 = 10.1kΩ） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x211 バイナリ・データ メモリ アドレス 0x20C メモリ アドレス 0x20D メモリ アドレス 0x20E メモリ アドレス 0x20F 11101 1 1 1 0 1 000100111011101000000000000 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 47 LTC2983 アプリケーション情報 例：差動サーミスタ 差動サーミスタ構成を使用すると、各センサで別々のグランド 検出を行えます。この標準的な差動構成では、各サーミスタに つき1つの検出抵抗が使用されます。差動サーミスタは、図 25 に示す一般的な規則に従います。端子 1はCHTHERM に接続 され、グランドに短絡されます。端子 2はCHTHERM-1と検出抵 抗に接続されます。チャネル割り当てデータ （表 50を参照） は、 CHTHERM に対応するメモリ位置にマッピングされます。 2 CHTHERM–1 1 CHTHERM CHRSENSE-1 EXCITATION CURRENT FLOW 2ND TERMINAL TIES TO SENSE RESISTOR EXCITATION CURRENT FLOW 検出抵抗のチャネル割り当ては、図 26に示す一般的な規則 に従います。検出抵抗はCHRSENSEとCHRSENSE-1 の間に接 続され、CHRSENSE はサーミスタの2つ目の端子に接続されま す。チャネル割り当てデータ （表 33を参照）は、CHRSENSE に 対応するメモリ位置にマッピングされます。 RSENSE CHRSENSE CHANNEL = CH RSENSE (2 ≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F26 CHANNEL = CH THERM (2 ≤ THERM ≤ 20) ASSIGNMENT 1ST TERMINAL TIES TO GND 図 26．検出抵抗のチャネル割り当て規則 2983 F25 図 25. 差動サーミスタのチャネル割り当て規則 2983f 48 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 図 27は、差動サーミスタを使用する標準的な温度測定システ ムを示しています。 この例では、 1つの30kΩ （44032タイプ） サー ミスタが 9.99kΩ 検出抵抗に接続されています。サーミスタは チャネルCH13（メモリ位置：0x230 ∼ 0x233） に割り当てられ ており、検出抵抗はCH11 （メモリ位置：0x228 ∼ 0x22B） に割 り当てられています。チャネル割り当てデータを表 58と表 59 に示します。 CH13 上で10001101をメモリの0x000に書き込むと、変換が 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に なり、メモリの0x000 が 01001101になります。算出された温度 （ C 単位） は、メモリの0x040 ∼ 0x043（CH13 に対応）から読 み取りできます。 CH10 RSENSE 9.99k 100pF SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH11 (CHSENSE=11) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x228 TO 0x22B CH11 100pF 2 CH12 100pF TYPE 44032 THERMISTOR ASSIGNED TO CH5 (CHTHERM=13) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x230 TO 0x233 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x040 TO 0x043 CH13 1 2983 F27 図 27. 差動サーミスタの例 表 58．差動サーミスタ （44008/44032 30kΩ （25 C 時） タイプのサーミスタ、差動構成、CH11 にRSENSE、励起の自動範囲調節） の チャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）サーミスタの タイプ ビット 数 44008/44032 30kΩ（25°C 時） 5 10111 1 0 1 1 1 CH11 5 01011 差動、共有なし、 ローテーション なし 3 000 4 1100 これらのビットは 0にセット 2 000 非カスタム 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 不使用 （5）カスタムのRTD 用データ・ポインタ 自動範囲調節 バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x230 説明 （1）センサの種類 検出抵抗 （2）検出抵抗の値 9.99kΩ ビット 数 5 27 メモリ アドレス 0x232 メモリ アドレス 0x233 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 59．検出抵抗（値 = 9.99kΩ） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x231 バイナリ・データ メモリ アドレス 0x228 メモリ アドレス 0x229 メモリ アドレス 0x22A メモリ アドレス 0x22B 11101 1 1 1 0 1 000100111000001100000000000 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 49 LTC2983 アプリケーション情報 例：共有 /ローテーション構成の差動サーミスタ 差動サーミスタ構成を使用すると、各センサで別々の内部グ ランド検出を行えます。この構成では、複数のサーミスタに1 つの検出抵抗を使用できます。差動サーミスタは、図 28に示 す一般的な規則に従います。端子 1はCHTHERM に接続され、 端子 2はCHTHERM-1と検出抵抗に接続されます。チャネル割 り当てデータ （表 50を参照） は、CHTHERM に対応するメモリ 位置にマッピングされます。 検出抵抗のチャネル割り当ては、図 29に示す一般的な規則 に従います。検出抵抗はCHRSENSEとCHRSENSE-1 の間に接 続され、CHSENSE はサーミスタの2つ目の端子に接続されま す。チャネル割り当てデータ （表 33を参照） は、CHTHERM に対 応するメモリ位置にマッピングされます。 図 30は、共有の検出抵抗と、1つのローテーション差動サー ミスタ、1つの非ローテーションサーミスタを使用する、標準 的な温度測定システムを示しています。この例では、1つの 30kΩ（44032タイプ） サーミスタが 10.0kΩ 検出抵抗に接続さ 2ND TERMINAL TIES TO SENSE RESISTOR 2 EXCITATION CURRENT FLOW 1 CHRSENSE-1 EXCITATION CURRENT FLOW CHTHERM–1 CHTHERM RSENSE CHANNEL = CH THERM (2 ≤ THERM ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F28 CHRSENSE CHANNEL = CH RSENSE (2 ≤ RSENSE ≤ 20) ASSIGNMENT 2983 F29 図 29.サーミスタ用の検出抵抗のチャネル割り当て規則 図 28.RSENSE を共有するサーミスタのチャネル割り当て規則 2983f 50 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 れており、ローテーション/ 共有構成になっています。2つ目の 2.25kΩ（44004タイプ） サーミスタは、非ローテーション/ 共有 構成になっています。チャネル割り当てデータを表 60 ∼表 62 に示します。 CH18 上で10010010をメモリの0x000に書き込むと、変換が 開始されます。変換が完了すると、INTERRUPTピンが H に なり、メモリの0x000 が 01010010になります。算出された温度 （ C 単位） は、メモリの0x054 ∼ 0x057（CH16 に対応）から読 み取りできます。変換は、CH20 からも同様に開始し、読み取 りできます。 CH15 RSENSE 10k SENSE RESISTOR ASSIGNED TO CH16 (CHSENSE=16) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x23C TO 0x23F 100pF CH16 100pF 2 CH17 THERMISTOR #1 ASSIGNED TO CH18 (CHTHERM=18) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x244 TO 0x247 RESULT MEMORY LOCATIONS 0x054 TO 0x057 100pF TYPE 44032 1 CH18 100pF 2 CH19 100pF TYPE 44033 1 THERMISTOR #2 ASSIGNED TO CH20 (CHTHERM=20) CHANNEL ASSIGNMENT MEMORY LOCATIONS 0x24C TO 0x24F RESULT MEMORY LOCATIONS 0x05C TO 0x05F CH20 100pF 2983 F30 図 30.ローテーションおよび共有構成のサーミスタの例 表 60．差動サーミスタ （44008/44032 30kΩ（25 C 時） タイプのサーミスタ、共有およびローテーションありの差動構成、 CH16 にRSENSE、250nA 励起電流） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）サーミスタの タイプ ビット 数 44008/44032 30kΩ （25°C 時） 5 10111 1 0 1 1 1 CH16 5 10000 差動、 ローテーション あり、共有あり 3 001 4 0001 これらのビットは 0にセット 3 000 非カスタム 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 不使用 （5）カスタムの RTD用データ・ ポインタ 250nA 励起電流 バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x244 メモリ アドレス 0x245 メモリ アドレス 0x246 メモリ アドレス 0x247 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 51 LTC2983 アプリケーション情報 表 61．差動サーミスタ （44004/44033 2.252kΩ （25 C 時） タイプのサーミスタ、共有ありローテーションなしの差動構成、 CH16 にRSENSE、10µA 励起電流） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 概要 （1）サーミスタの タイプ ビット 数 44004/44033 2.252kΩ （25°C 時） 5 10011 1 0 0 1 1 CH16 5 10000 差動、 ローテーション なし、共有あり 3 010 4 0101 これらのビットは 0にセット 3 000 非カスタム 12 000000000000 （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 不使用 （5）カスタムの RTD用データ・ ポインタ 10µA 励起電流 バイナリ・ データ メモリ アドレス 0x24C 概要 （1）センサの種類 検出抵抗 （2）検出抵抗の値 10.0kΩ ビット 数 5 27 メモリ アドレス 0x24E メモリ アドレス 0x24F 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 62．検出抵抗（値 = 10.0kΩ） のチャネル割り当てデータ 構成フィールド メモリ アドレス 0x24D バイナリ・データ メモリ アドレス 0x23C メモリ アドレス 0x23D メモリ アドレス 0x23E メモリ アドレス 0x23F 11101 1 1 1 0 1 000100111000100000000000000 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 52 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 アプリケーション情報 されたダイオードを冷接点センサとして使用できます。一方、 任意の熱電対（CH1、CH3、CH5、CH6、CH9、CH10、または LTC2983は、20 個の完全に構成可能なアナログ入力チャネル CH16） は、任意のダイオード （CH2、CH4、またはCH7）、RTD を備えています。各入力チャネルは、任意のセンサの種類に対 （CH13、 CH14） 、 またはサーミスタ （CH19、CH20） を冷接点 して構成できます。図 31は、複数の熱電対をデジタル化する、 補償として使用できます。LTC2983は熱電対と冷接点センサ 標準的応用例を示しています。各熱電対に1つの冷接点セン を同時に測定し、 結果を Cまたは Fで出力します。 サが必要です。この各冷接点センサは複数の熱電対で共有 できます。たとえば、CH1に接続された熱電対は、CH2に接続 熱電対測定の標準的応用例 2.85V TO 5.25V 16 CH1 VDD CH2 Q1 2, 4, 6, 8, 45 0.1µF 17 Q2 18 19 20 21 22 CH3 CH4 Q3 VREFOUT VREFP 48 47 46 10µF 13 14 1µF CH5 CH6 CH7 VREF_BYP 10µF 11 1µF LDO 43 10µF 23 24 25 CH8 CH9 CH10 RESET CS 26 CH11 RSENSE 27 28 4-WIRE RTD 29 30 31 32 RSENSE 33 34 35 36 CH12 CH13 CH14 SDI SDO SCK INTERRUPT CH15 CH16 GND 42 (OPTIONAL, DRIVE LOW TO RESET) 41 40 39 SPI INTERFACE 38 37 1, 3, 5, 7, 9, 12, 15, 44 CH17 CH18 CH19 CH20 COM 2983 F31 図 31. 標準的な熱電対アプリケーション 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 53 LTC2983 アプリケーション情報 RTD およびサーミスタ測定の標準的応用例 LTC2983は、20 個の完全に構成可能なアナログ入力チャネル を備えています。各入力チャネルは、任意のセンサの種類に対 して構成できます。図 32は、複数のRTDおよびサーミスタを デジタル化する、標準的応用例を示しています。各 RTD/サー ミスタには1つの検出抵抗が必要です。この検出抵抗は複数 のセンサ間で共有できます。RTDは、2 線式、3 線式、4 線式 トポロジのいずれでも構成できます。たとえば、1つの検出抵 抗（CH1、CH2）を、1つの4 線式 RTD（CH4、CH3）、1つの2 線式 RTD（CH7、CH6）、2つの3 線式 RTD（CH9、CH8および CH11、CH10）、および 1つのサーミスタ （CH13、CH12） で共 有することができます。これは、ダイオード・センサ （CH15） や 熱電対（CH14） と混在可能です。検出抵抗（CH17、CH16） は 特定のセンサ （この例では、4 線式 RTD（CH19、CH18））専用 にすることもできます。電流は検出抵抗とRTD/サーミスタの 両方を介して印加され、発生した電圧が同時に測定され、結 果が Cまたは Fで出力されます。 2.85V TO 5.25V 16 RSENSE CH1 VDD CH2 Q1 0.1µF 17 Q2 18 4-WIRE RTD 19 20 21 2-WIRE RTD 22 23 3-WIRE RTD 24 25 3-WIRE RTD CH3 CH4 Q3 VREFOUT VREFP CH6 CH7 CH9 CH10 CH14 32 33 4-WIRE RTD 34 35 36 10µF 13 14 1µF 1µF LDO 43 10µF RESET SDI SDO SCK INTERRUPT CH15 GND 31 10µF 46 CH8 26 CH11 27 CH12 30 47 VREF_BYP 11 CS 29 48 CH5 28 CH13 RSENSE 2, 4, 6, 8, 45 42 (OPTIONAL, DRIVE LOW TO RESET) 41 40 39 SPI INTERFACE 38 37 1, 3, 5, 7, 9, 12, 15, 44 CH16 CH17 CH18 CH19 CH20 COM 2983 F32 図 32. 標準的な RTD/サーミスタのアプリケーション 2983f 54 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 補足情報 + CHADC SINGLE-ENDED COM – CHADC + DIFFERENTIAL 24-BIT ∆∑ ADC CHANNEL = CHADC (1 ≤ ADC ≤ 20) ASSIGNMENT 24-BIT ∆∑ ADC CHANNEL = CHADC (2 ≤ ADC ≤ 20) ASSIGNMENT – CHADC-1 2983 F33 図 33. 直接 ADC のチャネル割り当て規則 て、正の入力チャネルが CHADC に接続されます。シングルエ ンド測定では、A/Dコンバータの負入力はCOMで、差動測定 ではCHADC-1 になります。シングルエンド測定では、COMは GND–50mVより高くVDD–0.3Vより低い任意の電圧でドライ ブできます。 直接 ADC 測定 温度センサを測定する以外に、LTC2983は直接の電圧測 定を実行できます。任意のチャネルを、直接のシングルエン ド測定または差動測定用に構成できます。直接 ADCのチャ ネル割り当ては、図 33に示す一般的な規則に従います。32 ビットのチャネル割り当てワードが、入力チャネルに対応する メモリ位置にプログラミングされます。このチャネル割り当て ワードは差動読み取りでは0xF000 0000、シングルエンドで は0xF400 0000です。シングルエンドと差動の両モードにおい 表 63．直接 ADC の出力フォーマット 開始アドレス D31 D30 D29 D28 D27 開始アドレス＋1 D26 D25 D24 フォルト・データ 開始アドレス＋2 開始アドレス＋3 （終了アドレス） D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SIGN MSB 範囲 範囲 NA NA ソフト ソフト ソフト 有効 ハード ハード 上限 下限 範囲 常に1 超過 超過 Volts 直接 ADCの結果は、変換チャネルに対応するメモリ位置で 読み取りできます。 このデータは32ビット・ワード （表63を参照） として表現され、そのうち8つの最上位ビットがフォルト・ビッ トで、下位の24ビットが A/Dコンバータの読み取り値（ボルト LSB ± 2V 1V 0.5V 0.25V ... Integer Fraction 工場出荷時の値 VREF にクランプ >VREF 1 1 0 0 1 0 1 1.75 • VREF/2 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.125 • VREF/2 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 VREF/2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 VREF/222 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 –VREF/2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 –1.125 • VREF 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 –1.75 • VREF 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 < –VREF 1 1 0 0 0 1 1 1 –VREF/2 工場出荷時の値 –VREF にクランプ 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 55 LTC2983 補足情報 差動入力電圧（ VREF/2） および VREF/2 同相入力電圧での、 さまざまな電源電圧および温度における標準的な積分非直 線性の変化を図 34 ∼図 36に示します。 20 20 15 15 10 10 INL ERROR (ppm) INL ERROR (ppm) 単位） です。直接 ADCの読み取り値では、ハード・フォルト・エ ラーはデジタル出力をクランプしません。 1.125 • VREF/2を 超える読み取り値は、LTC2983の通常精度範囲外となり、 ソフ ト・エラーのフラグが立つため、これらの結果は棄却する必要 があります。 1.75 • VREF/2を超える読み取り値は、LTC2983 の使用可能範囲外となります。これらの結果はハード・フォル トとなり、棄却する必要があります。 5 0 –5 –10 –15 –20 –1.5 5 0 –5 –10 90°C 25°C –45°C –1 –0.5 0 0.5 1 DIFFERENTIAL INPUT VOLTAGE (V) 90°C 25°C –45°C –15 –20 –1.5 1.5 –1 –0.5 0 0.5 1 DIFFERENTIAL INPUT VOLTAGE (V) 2983 F34 1.5 2983 F35 図 34. 温度の関数としての積分非直線性（VDD = 5.25V） 図 35. 温度の関数としての積分非直線性（VDD = 3.3V） 20 15 INL ERROR (ppm) 10 5 0 –5 –10 –15 –20 –1.5 90°C 25°C –45°C –1 –0.5 0 0.5 1 DIFFERENTIAL INPUT VOLTAGE (V) 1.5 2983 F36 図36. 温度の関数としての積分非直線性（VDD = 2.85V） 2983f 56 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 補足情報 フォルト保護とアンチエイリアシング LTC2983のアナログ入力チャネルには最大 1nAのDC 電流が 流れます。その結果、LTC2983の入力に直接アンチエイリアシ ングおよびフォルト保護回路を追加することが可能です。最も 一般的な入力回路は、1k ∼ 10kの抵抗（RTDとサーミスタで は励起電流によって制限される） と100pF ∼ 0.1µfの容量を持 つコンデンサを備えたローパス・フィルタです。この回路は、熱 電対、4 線式 RTD、LTC2983の間に直接配置できます。3 線 式 RTDの場合、保護抵抗間のミスマッチ誤差により性能が 低下することがあります。フォルト保護抵抗に起因する誤差を 防ぐため、入力見積もりを要するサーミスタは、ケルビン・タイ プの接続を介してLTC2983に接続する必要があります。 2サイクル変換モードと3サイクル変換モード LTC2983は複数回の内部変換を行って、センサ温度を算出し ます。通常、各温度結果に対して2 回の内部変換サイクルが 必要で、最大出力時間は167.2msです。LTC2983は、これら の2 回のサイクルを使用して、オフセット/オフセット・ドリフト 誤差を自動的に除去し、1/fノイズを低減し、マッチング内部 電流源を自動キャリブレーションし、50/60Hz 同時ノイズ除去 を実現します。 1つの結果当たり2 回の変換サイクルを実行するのに加え、 LTC2983では、3 回目の変換サイクルを使用することで、いく つかの独自機能を実現することができます。この場合、最大出 力時間は251msであり、2サイクル・モードのメリットはすべて そのままです （表 64を参照）。 3サイクル変換モードを使用した1つの機能は、内部開回路検 出モードです。通常、熱電対の開回路検出は、高抵抗のプル アップを熱電対とVCC の間に追加することで行われます。この 方法は、2サイクル変換モードで動作するLTC2983で使用で きます （OC=0） 。この外付けプルアップは、入力保護回路と相 互に影響して、温度測定誤差やノイズ増加につながることがあ ります。内部開回路検出モード （OC=1） を選択すると、このよ うな問題を解消できます。この場合、電流が 8msの間パルスさ れ、1 回目の変換サイクル中にセトリングさせます。その後の2 回の変換サイクルで熱電対が測定されます。熱電対が故障し ている場合、この電流パルスが開回路フォルトになります。 3 回目の変換サイクルを利用する2つ目の機能は、サーミスタ 励起電流の自動範囲調節です。サーミスタの抵抗は、何桁も の幅で変動するため、高抵抗領域の動作に必要な小電流に よって、低抵抗領域での性能が損なわれます。自動範囲調 節モードでは、最初の変換サイクル中にテスト電流を印加し、 サーミスタの抵抗状態に最適な電流を算出します。その後、 その電流を使用して、 その後の通常の2サイクルの測定でサー ミスタ測定を行います。3サイクルのサーミスタ測定を、2サイ クルの熱電対測定の冷接点センサとして使用した場合、熱電 対の変換結果は3サイクル後に利用できるようになります。 3 回の変換サイクルを要する3つ目の機能は、3 電流ダイオー ド測定です。このモードでは、3つの比率化された電流を外付 けダイオードに印加することで、寄生リード線抵抗効果を除 去します。これは、ダイオードが離れた場所に接続されており、 大きな未知の寄生リード線抵抗を除去する必要があるアプリ ケーションで役立ちます。3サイクルのダイオードまたはサーミ スタ測定を、2サイクルの熱電対測定の冷接点センサとして使 用した場合、熱電対の変換結果は3サイクル後に利用できる ようになります。 表 64．2サイクル変換モードと3サイクル変換モード センサの種類 熱電対 RTD サーミスタ ダイオード 熱電対 熱電対 サーミスタ ダイオード 構成 変換 サイクル数 最長出力時間 OC = 0 2 167.2ms All 2 167.2ms 電流範囲を 自動調節しない 2 167.2ms 2 167.2ms 2 回読み取り OC = 1 3 251ms OC = 0、3 サイクル冷接点 3 251ms 3 251ms 3 251ms 電流範囲を 自動調節する 3 回読み取り 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 57 LTC2983 補足情報 スリープ・モードの開始 / 終了 複数チャネルの連続変換 通常、変換開始ステートでは、メモリ位置 0x000に書き込ま れるチャネル番号（ビットB[4:0] = 00001 ∼ 10100）によって 決まる、1つの入力チャネル上で変換測定が開始されます。 複 数 連 続 変 換 を 開 始 するには、メモリ位 置 0にビット B[4:0]=00000を書き込みます。変換は、マスク・レジスタで選 択された各チャネル上で開始されます （表 65を参照）。 たとえば、表 66に示すマスク・データを使用すると、メモリ位 置 0に1000000 が書き込まれると、CH20、CH19、CH16、およ び CH1 上で連続的に変換が開始されます。変換が開始する と、INTERRUPTピンは L になり、すべての変換が完了する まで L に保持されます。マスク・レジスタが割り当てデータの ないチャネルに設定されている場合、その変換はスキップされ ます。すべての結果が変換結果メモリ位置に保存され、測定 サイクルの終了時に読み取りできます。 LTC2983は、 メモリ位置0x000に0x97を書き込むことで、 スリー プ・モードにすることができます。メモリ書き込み後のCSの立 ち上がりエッジで （図 2を参照）、デバイスは低消費電力のス リープ状態に入ります。CS が L になるまで、もしくはRESET がアサートされるまで、デバイスはスリープ状態に保持され ます。これらの2つの信号のいずれかがアサートされると、 LTC2983は本データシートの 「ステート1：起動」 セクションに 記載した起動サイクルを開始します。 MUX 構成遅延 LTC2983は、温度結果ごとに2 回または3 回の内部変換サイ クルを行います。各変換サイクルは、異なる励起および入力マ ルチプレクサ構成で実行されます。各変換の前に、これらの 励起回路と入力スイッチ構成が変更され、ほとんどの場合、 内部の2ms（標準）遅延により、変換サイクル前のセトリングを 確保できます。 表 65．複数変換のマスク・レジスタ メモリ位置 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 予約済み 0x0F4 CH20 CH19 CH18 CH17 0x0F6 0x0F5 CH16 CH15 CH14 CH13 CH12 CH11 CH10 CH9 0x0F7 CH8 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 B4 B3 B2 B1 B0 1 1 0 0 表 66．CH20、CH19、CH16、CH1を選択するマスク・レジスタの例 メモリ位置 B7 B6 B5 予約済み 0x0F4 0x0F5 0x0F6 1 0 0 0 0 0 0 0 0x0F7 0 0 0 0 0 0 0 1 2983f 58 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 補足情報 LTC2983がレポートするデフォルトの温度単位は Cです。メモ リ位置 0x0F0のビット3を1にセットすることで、レポートされ る温度を Fで出力することもできます。その他のグローバル構 成ビットはすべて0にセットする必要があります。 MEMORY LOCATION 0x0F0 0 0 0 0 0 } 過剰なRC 時定数が外部センサ回路に存在する場合（サーミ スタまたはRTDに大きなバイパス・コンデンサが使用されてい る）、電流源の励起とMUXスイッチングの間のセトリング時間 を長くすることができます。この追加遅延は、MUX 構成遅延 レジスタ （メモリ位置：0x0FF） に書き込む値によって決定され ます。このメモリ位置に書き込まれる値に100µs が乗算される ため、最大追加 MUX 遅延は25.5ms（すなわち、0xFF=255 • 100µs） になります。 0 = °C 1 = °F 00 01 10 11 50/60Hz REJECTION 60Hz REJECTION 50Hz REJECTION RESERVED 2983 F37 グローバル構成レジスタ LTC2983には、グローバル構成レジスタ （メモリ位置：0x0F0、 図 37を参照） があります。このレジスタを使用して、デジタル・ フィルタのノッチ周波数と温度結果の形式（ Cまたは F） を設 定します。デフォルト設定は50/60Hz 同時除去（2msのMUX 遅延による75dB 除去） です。より高い60Hz 除去が必要な場 合（120dB 除去）、メモリ位置 0x0F0に0x01を書き込みます。 また、より高い50Hz 除去が必要な場合（120dB 除去）、メモリ 位置 0x0F0に0x02を書き込みます。 図 37.グローバル構成レジスタ リファレンスの検討 LTC2983をPC基板にハンダ付けする際の機械的応力により、 出力電圧リファレンスがずれ、温度係数が変化することがあり ます。これらの2つの変化の間に相関はありません。たとえば、 電圧はずれるが、温度係数は変化しないことがあります。これ らの応力による影響を低減するには、PC 基板の短辺付近ま たは隅にリファレンスを配置します。 カスタムの熱電対 標準の熱電対をデジタル化する他に、LTC2983はユーザーが カスタムの熱電対の例 プログラム可能なカスタムの熱電対（熱電対タイプ =0b01001、 この例では、簡略化した熱電対曲線を実装します （図 38を参 表 12を参照） もデジタル化することができます。カスタムのセ 照）。ポイントP1 ∼ P9は、カスタムの熱電対の通常動作範囲 ンサ・データ （最小 3、最大 64 ペア） は、メモリに連続的に格納 を示します。電圧の読み取り値がポイントP9より高い場合は されており、mVと温度の単調増加テーブル・データを含む6 ソフト・フォルトになり、レポートされる温度はポイントP8とP9 バイト・ブロックに配置されています （表 67を参照）。 （最後の2つのテーブル・エントリ） によって決まる傾きを使用 表 67.カスタムの熱電対のテーブル・データ形式 アドレス 0x250＋6* 開始アドレス 0x250＋6* 開始アドレス＋6 0x250＋6* 開始アドレス＋12 バイト0 バイト1 バイト2 バイト3 バイト4 バイト5 テーブル・エントリ#1（mV） テーブル・エントリ#1（ケルビン） TEMPERATURE (K) VOLTAGE < p1 SOFT FAULT CONDITION VOLTAGE > p9 SOFT FAULT CONDITION テーブル・エントリ#2（mV） テーブル・エントリ#2（ケルビン） (0mV, 273.15K) テーブル・エントリ#3（mV） テーブル・エントリ#3（ケルビン） • • • • • • • • • p7 テーブル・エントリ#64（mV） テーブル・エントリ#64（ケルビン） p9 p6 p5 NOTE: P0 SHOULD BE THE EXTRAPOLATION POINT TO 0K p4 p1 最大アドレス = 0x3CA p8 p0 p2 p3 (0mV, 0K) VOLTAGE (mV) 2983 F38 図 38.カスタムの熱電対の例（mVとケルビン） 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 59 LTC2983 カスタムの熱電対 した線形外挿になります。電圧の読み取り値がポイントP1よ り低い場合も、ソフト・フォルトとしてレポートされます。レポー トされる温度はポイントP1とP0 間の線形外挿になります。こ こでP0は通常、0ケルビンにおけるセンサ出力電圧です。P0 が 0ケルビンより高い場合、P0（単位：mV） より低いすべての センサ出力電圧は0ケルビンをレポートします。 LTC2983にカスタムの熱電対テーブルをプログラムするには、 mVデータとケルビン・データの両方を24ビットのバイナリ値 （2つの3 バイト・テーブル・エントリで表現） に変換する必要 があります。ほとんどの熱電対は負の出力電圧を発生するた め、LTC2983 へのmV 値の入力は2の補数になります。センサ 出力電圧（単位：mV） は、表 69に示す規則に従い、先頭ビッ トは符号、後続の9ビットは整数部、残りの14ビットは小数部 を示します。 表 68．熱電対におけるmVとケルビン （K） データのメモリ・マップの例 ポイント センサ出力電圧 （mV） ケルビン温度 開始 アドレス 終了 アドレス バイト0 P0 –50.22 0 0x250 0x255 P1 –30.2 99.1 0x256 0x25B P2 –5.3 135.4 0x25C 0x261 P3 0 273.15 0x262 0x267 P4 40.2 361.2 0x268 0x26D mVデータ P5 55.3 522.1 0x26E 0x273 （表 69を参照） P6 88.3 720.3 0x274 0x279 P7 132.2 811.2 0x27A 0x27F P8 188.7 922.5 0x280 0x285 P9 460.4 1000 0x286 0x28B 表 69．熱電対の出力電圧値の例（mV） バイト0 バイト1 –50.22 1 バイト3 バイト4 バイト5 温度データ （表 70を参照） バイト1 バイト2 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 mV Sign バイト2 B9 B8 B7 B6 B5 B4 28 27 26 25 24 23 22 21 20 2–1 2–2 2–3 2–4 2–5 2–6 2–7 2–8 2–9 2–10 2–11 2–12 2–13 2–14 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 B3 1 B2 1 B1 0 B0 0 –30.2 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 –5.3 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 40.2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 55.3 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 88.3 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 132.2 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 188.7 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 460.4 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 2983f 60 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 カスタムの熱電対 温度フィールドを簡略化するため、温度値は符号なしの値と してケルビン単位で入力されますが、LTC2983で最終的にレ ポートされる温度は Cまたは F 単位です。センサ温度（ケルビ ン） は、表 70に示す規則に従い、最初の14ビットは整数部、 残りの10ビットは小数部を示します。 この例では、CH1に接続されたカスタムの熱電対（冷接点セ ンサが CH2） を、表 71に示すチャネル割り当てデータでプロ グラムします （類似の形式は図6を参照）。この場合、 カスタム・ 表 70．熱電対の温度値の例 データはメモリ位置 0x250 から開始します （開始アドレスは 0）。開始アドレス （0x250 からのオフセット） は、チャネル割り当 てデータのカスタムの熱電対用データ・ポインタ・フィールドに 入力されます。テーブル・データ長 –1（この例では9） が、熱電 対のチャネル割り当てワードの、カスタムの熱電対用データ長 フィールドに入力されます。表 68（6 バイト・エントリが 10 個） を参照してください。 バイト3 バイト4 バイト5 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 温度 2 13 12 2 11 2 10 2 9 8 2 2 7 2 6 2 2 5 4 2 3 2 2 2 1 2 0 2 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 –1 –2 –3 –4 –5 –6 –7 –8 –9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 B0 2–10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 99.1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 135.4 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 273.15 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 361.2 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 522.1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 720.3 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 811.2 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 922.5 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1000 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 71．カスタムの熱電対のチャネル割り当てデータ 構成フィールド （1）熱電対のタイプ 説明 不使用 （4）カスタムの 熱電対用データ・ ポインタ カスタムの熱電対 データ長 –1 メモリ アドレス 200 5 01001 0 1 0 0 1 CH2 5 00010 シングルエンド、 10µA 開回路 4 1100 これらのビットは 0にセット 6 000000 開始アドレス = 0 （0x250で開始） 6 000000 データ長 –1 = 9 6 （10 対のエントリ） 001010 （2）冷接点チャネル・ ポインタ （3）センサ構成 タイプカスタム ビット バイナリ 数 データ メモリ アドレス 201 メモリ アドレス 202 メモリ アドレス 203 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 61 LTC2983 カスタムの RTD 表 72.カスタムの RTD/サーミスタのテーブル・データ形式 アドレス 0x250＋6* 開始アドレス 0x250＋6* 開始アドレス＋6 0x250＋6* 開始アドレス＋12 バイト0 バイト1 バイト2 バイト3 バイト4 バイト5 テーブル・エントリ#1（Ω） テーブル・エントリ#1（ケルビン） テーブル・エントリ#2（Ω） テーブル・エントリ#2（ケルビン） テーブル・エントリ#3（Ω） テーブル・エントリ#3（ケルビン） • • • • • • • • • 最大アドレス = 0x3CA テーブル・エントリ#64（Ω） テーブル・エントリ#64（ケルビン） カスタムの RTD の例 この例では、簡略化したRTD 曲線を実装します （図 39を参 照）。ポイントP1 ∼ P9は、カスタムのRTDの通常動作範囲を 示します。抵抗の読み取り値がポイントP9より高い場合はソフ ト・フォルトになり、レポートされる温度はポイントP8とP9（最 後の2つのテーブル・エントリ） によって決まる傾きを使用した 線形外挿になります。抵抗の読み取り値がポイントP1より低 い場合も、ソフト・フォルトとしてレポートされます。レポートさ れる温度はポイントP1とP0 間の線形外挿になります。ここで、 P0は0Ωにおけるセンサ出力温度です （このポイントは、ポイン トp1より下で適切に内挿するために0Ωである必要がありま す）。 RESISTANCE < p1 SOFT FAULT CONDITION TEMPERATURE (K) 標準のRTDをデジタル化する他に、LTC2983はカスタムの RTD（RTDタイプ =0b10010、表 26を参照） をデジタル化する こともできます。カスタムのセンサ・データ （最小 3、最大 64 ペ ア） は、メモリに連続的に格納されており、Ωと温度の単調増 加テーブル・データを含む6 バイト・ブロックに配置されていま す （表 72を参照）。 RESISTANCE > p9 SOFT FAULT CONDITION p7 p9 p6 p5 NOTE: P0 SHOULD BE THE EXTRAPOLATION POINT TO 0Ω 0 p8 p4 p3 p1 p0 p2 0 RESISTANCE (Ω) 2983 F39 図 39.カスタムの RTD の例（Ωとケルビン） 2983f 62 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 カスタムの RTD カスタムのRTDテーブル・データは、Ω（センサ出力抵抗） とケ ルビンの形式です （表 73を参照）。各テーブル・エントリのペ アは、6 バイトにわたります。最初のデータ・セットは、0x250 以 上の任意のメモリ位置で開始でき、0x3CFより下で終了でき ます。 LTC2983にカスタムのRTDテーブルをプログラムするには、抵 抗データとケルビン・データの両方を24ビットのバイナリ値に 変換する必要があります。センサ出力電圧（単位：Ω） は、表 74 に示す規則に従い、最初の13ビットは整数部、残りの11ビッ トは小数部を示します。 温度フィールドを簡略化するため、温度値は符号なしの値と してケルビン単位で入力されますが、LTC2983で最終的にレ ポートされる温度は Cまたは F 単位です。センサ温度（ケルビ ン） は、表 75に示す規則に従い、最初の14ビットは整数部、 残りの10ビットは小数部を示します。 表 73．RTD における抵抗とケルビン・データのメモリ・マップの例 ポイント センサ出力抵抗 （Ω） 温度（K） 開始 アドレス 終了 アドレス 0 112.3 0x28C 0x291 P1 80 200.56 0x292 0x297 P2 150 273.16 0x298 0x29D P3 257.36 377.25 0x29E 0x2A3 P4 339.22 489.66 0x2A4 0x2A9 P5 388.26 595.22 0x2AA 0x2AF P6 512.99 697.87 0x2B0 0x2B5 P7 662.3 765.14 0x2B6 0x2BB P8 743.5 801.22 0x2BC 0x2C1 P9 2001.89 900.5 0x2C2 0x2C7 P0 表 74．RTD の抵抗値の例 バイト1 バイト2 バイト3 バイト1 バイト2 抵抗データ バイト1 バイト3 温度データ バイト2 バイト3 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 抵抗 212 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 2–1 2–2 2–3 2–4 2–5 2–6 2–7 2–8 2–9 2–10 2–11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 B1 0 B0 0 80 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 150 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 257.36 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 339.22 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 388.26 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 512.99 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 662.3 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 743.5 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2001.89 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 63 LTC2983 カスタムの RTD この例では、CH12/13に接続されたカスタムのRTD（検出抵 抗が CH10/11） を、表 76に示すチャネル割り当てデータでプロ グラムします （類似の形式は図 15を参照）。この場合、カスタ ム・データはメモリ位置 0x28C から開始します （開始アドレス は10）。開始アドレス （0x250 からのオフセット） は、チャネル割 表 75．RTD の温度値の例 り当てデータのカスタムのRTD 用データ・ポインタ・フィールド に入力されます。テーブル・データ長 –1（この例では9） が、 チャ ネル割り当てワードの、カスタムのRTD 用データ長フィールド に入力されます。表72（エントリ・ペアの合計数が10） を参照し てください。 バイト1 バイト2 バイト3 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 温度 2 13 12 2 11 2 10 2 9 8 2 2 7 6 2 2 2 5 4 2 3 2 2 2 1 2 0 2 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 –1 –2 –3 –4 –5 –6 –7 –8 –9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 B0 2–10 112.3 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 200.56 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 273.16 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 377.25 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 489.66 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 595.22 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 697.87 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 765.14 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 801.22 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 900.5 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 76．カスタムの RTD のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）RTDのタイプ カスタム （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 （5）規格 メモリ アドレス 230 5 10010 1 0 0 1 0 CH11 5 01011 4 線式、 ローテーション なし、共有なし 4 1000 25µA 4 0011 カスタムでは 不使用 2 00 6 001010 6 001001 （6）カスタムのRTD用 開始アドレス = データ・ポインタ 10 （6）カスタムのRTD データ長 –1 ビット バイナリ 数 データ データ長 –1 = 9 10 対のエントリ メモリ アドレス 231 メモリ アドレス 232 メモリ アドレス 233 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 2983f 64 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 カスタムのサーミスタ 標準のサーミスタをデジタル化する他に、LTC2983はカスタム のサーミスタ （サーミスタ・タイプ =0b11011、表 51を参照） を デジタル化することもできます。カスタムのセンサ・データ （最 小 3、最大 64 ペア） は、メモリに連続的に格納されており、Ωと 温度の単調増加テーブル・データを含む6 バイト・ブロックに 配置されています （表 72を参照）。 カスタムのサーミスタ・テーブルの例 この例では、簡略化したサーミスタNTC（負の温度係数） 曲線 を実装します （図 40を参照）。ポイントP1 ∼ P9は、カスタムの サーミスタの通常動作範囲を示します。抵抗の読み取り値が ポイントP9より高い場合はソフト・フォルトになり、レポートさ れる温度はポイントP8とP9（最後の2つのテーブル・エントリ） NTCタイプのサーミスタの他に、PTC（正の温度係数） タイプ のサーミスタを実装することもできます （図 41を参照）。いず れの場合でも、テーブル・エントリは、最低抵抗値で開始し、 最高抵抗値で終了します。 RESISTANCE > p9 SENSOR OVER-RANGE SOFT FAULT CONDITION TEMPERATURE (K) RESISTANCE < p1 SENSOR UNDER-RANGE SOFT FAULT CONDITION TEMPERATURE (K) によって決まる傾きを使用した線形外挿になります。抵抗の読 み取り値がポイントP1より低い場合も、ソフト・フォルトとして レポートされます。レポートされる温度はポイントP1とP0 間の 線形外挿になります。ここで、P0は0Ωにおけるセンサ出力温 度です （このポイントは、ポイントp1より下で適切に内挿する ために0Ωである必要があります）。 p0 NOTE: P0 SHOULD BE THE EXTRAPOLATION POINT TO 0Ω p9 RESISTANCE < p1 SENSOR UNDER-RANGE SOFT FAULT CONDITION p1 p8 p2 p3 p4 0 0 p7 NOTE: P0 SHOULD BE THE EXTRAPOLATION POINT TO 0Ω p5 p6 p7 p8 p1 p9 0 RESISTANCE (Ω) p0 0 p2 p3 p6 p4 p5 RESISTANCE > p9 SENSOR OVER-RANGE SOFT FAULT CONDITION RESISTANCE (Ω) 2983 F41 2983 F40 図 40.カスタムの NTCサーミスタの例（Ωとケルビン） 図 41.カスタムの PTCサーミスタの例（Ωとケルビン） 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 65 LTC2983 カスタムのサーミスタ カスタムのサーミスタ・テーブル・データは、Ω（センサ出力抵 抗） とケルビンの形式です （表 77を参照）。各テーブル・エン トリのペアは、6 バイトにわたります。最初のデータ・セットは、 0x250 以上の任意のメモリ位置で開始でき、0x3CFより下で 終了できます。 温度フィールドを簡略化するため、温度値は符号なしの値と してケルビン単位で入力されますが、LTC2983で最終的にレ ポートされる温度は Cまたは F 単位です。センサ温度（ケルビ ン） は、表 79に示す規則に従い、最初の14ビットは整数部、 残りの10ビットは小数部を示します。 LTC2983にカスタムのサーミスタ・テーブルをプログラムする には、抵抗データとケルビン・データの両方を24ビットのバイ ナリ値に変換する必要があります。センサ出力電圧（単位：Ω） は、表 78に示す規則に従い、最初の20ビットは整数部、残り の4ビットは小数部を示します。 表 77．NTCサーミスタにおける抵抗とケルビン・データのメモリ・マップの例 ポイント センサ出力抵抗 （Ω） 温度（K） 開始 アドレス 終了 アドレス P0 0 457.5 0x2C8 0x2CD P1 80 400.2 0x2CE 0x2D3 P2 184 372.3 0x2D4 0x2D9 P3 423.2 320.1 0x2DA 0x2DF P4 973.36 290.55 0x2E0 0x2E5 P5 2238.728 249.32 0x2E6 0x2EB P6 5149.0744 240.3 0x2EC 0x2F1 P7 26775.18688 230 0x2F2 0x2F7 P8 139230.9718 215.3 0x2F8 0x2FD P9 724001.0532 200 0x2FE 0x303 バイト1 バイト2 バイト1 抵抗 2 2 17 2 16 2 15 2 14 2 13 2 12 2 11 2 2 バイト2 バイト3 温度データ バイト2 バイト3 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 18 バイト1 抵抗データ 表 78．サーミスタの抵抗値の例 19 バイト3 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 5 2 4 2 3 2 2 2 1 0 2 –1 –2 –3 2–4 10 2 9 2 8 2 7 2 6 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 80 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 184 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 423.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 973.36 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 2238.728 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 5149.074 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 26775.19 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 139231 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 724001.1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2983f 66 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 カスタムのサーミスタ 当てデータのカスタムのサーミスタ用データ・ポインタ・フィー ルドに入力されます。テーブル・データ長 –1（この例では9） が、 サーミスタのチャネル割り当てワードの、カスタムのサーミス タ用データ長フィールドに入力されます。 この例では、CH5に接続されたカスタムのサーミスタ （検出抵 抗が CH3/4） を、表 80に示すチャネル割り当てデータでプログ ラムします （類似の形式は図 24を参照）。この場合、カスタム・ データはメモリ位置 0x2C8 から開始します （開始アドレスは 20）。開始アドレス （0x250 からのオフセット） は、チャネル割り 表 79．サーミスタの温度値の例 バイト1 バイト2 バイト3 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 温度 2 13 12 2 11 2 10 2 9 8 2 2 7 2 6 2 2 5 4 2 3 2 2 2 1 2 0 2 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 –1 –2 –3 –4 –5 –6 –7 –8 –9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 B0 2–10 457.5 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 400.2 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 372.3 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 320.1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 290.55 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 249.32 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 240.3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 230 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 215.3 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 200 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 80．カスタムのサーミスタのチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）サーミスタの タイプ カスタム・ テーブル （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 不使用 （5）カスタムの サーミスタ用データ・ ポインタ （5）カスタムの サーミスタ・ データ長 –1 ビット バイナリ 数 データ メモリ アドレス 210 5 11011 1 1 0 1 1 CH4 5 00100 シングルエンド 3 100 1µA 4 0011 これらのビットは 0にセット 2 00 開始アドレス = 20 6 010100 データ長 –1 = 9 6 001001 メモリ アドレス 211 メモリ アドレス 212 メモリ アドレス 213 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 67 LTC2983 カスタムのサーミスタ カスタム・テーブルでドライブするサーミスタの他に、SteinhartHart 係数をLTC2983に直接入力することもできます （サーミス タ・タイプ 11010、表 51を参照）。Steinhart-Hart 係数は、一般 的に指定されるパラメータで、サーミスタのメーカーによって 提供されます。Steinhart-Hartの式を次に示します。 Steinhart-Hartデータは、0x250 以上 0x3CF 未満の任意のメ モリ位置に連続的に格納されます。各係数は、標準の単精度 IEEE754の32ビット値で表現されます （表 81を参照）。 カスタムの Steinhart-Hartサーミスタの例 この例では、Steinhart-Hartの式を0x300 から開始するメモリ 位置に入力します （表 82を参照）。 1 = A +B •ln(R)+C •ln(R)2 +D•ln(R)3 +E •ln(R)4 T +F •ln(R)5 表 81．Steinhart-Hart のカスタムのサーミスタ・データのフォーマット アドレス 0x250＋4 * 開始アドレス 0x250＋4 * 開始アドレス＋4 0x250＋4 * 開始アドレス＋8 0x250＋4 * 開始アドレス＋12 0x250＋4 * 開始アドレス＋16 0x250＋4 * 開始アドレス＋20 係数 値 A 32ビット単精度浮動小数点フォーマット B 32ビット単精度浮動小数点フォーマット C 32ビット単精度浮動小数点フォーマット D 32ビット単精度浮動小数点フォーマット E 32ビット単精度浮動小数点フォーマット F 32ビット単精度浮動小数点フォーマット 表 82．カスタムの Steinhart-Hartデータの例 係数 値 開始 符号 アドレス MSB 指数 仮数 LSB MSB LSB A 1.45E-03 0x300 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 B 2.68E-04 0x304 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 C 0 0x308 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D 1.64E-07 0x30C 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 E 0 0x310 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 F 0 0x314 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2983f 68 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 カスタムのサーミスタ CH5に接続されたカスタムのサーミスタ （検出抵抗が CH3/4） を、表 83に示すチャネル割り当てデータでプログラムします （類似の形式は図 24を参照）。この場合、カスタム・データは メモリ位置 0x300 から開始します （開始アドレスは30）。開始 アドレス （0x250 からのオフセット） は、チャネル割り当てデータ のカスタムのサーミスタ用データ・ポインタ・フィールドに入力 されます。データ長（0に設定）は常に6つの32ビット浮動小 数点ワードになります。 表 83．カスタムの Steinhart-Hart のチャネル割り当てデータ 構成フィールド 説明 （1）サーミスタの タイプ カスタムの Steinhart-Hart （2）検出抵抗 チャネル・ポインタ （3）センサ構成 （4）励起電流 不使用 （5）カスタムの サーミスタ用データ・ ポインタ （5）カスタムの Steinhart-Hartの データ長は常に 0にセット ビット バイナリ 数 データ メモリ アドレス 210 5 11010 1 1 0 1 0 CH4 5 00100 シングルエンド 3 100 1µA 4 0011 これらのビットは 0にセット 2 00 開始アドレス = 30 6 011110 6に固定 32ビット・ ワード 6 000000 メモリ アドレス 211 メモリ アドレス 212 メモリ アドレス 213 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 2983f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 69 LTC2983 カスタムのサーミスタ 汎用センサ・ハードウェア LTC2983は、汎用の温度測定デバイスとして構成できます。1 つのLTC2983につき、最大 4セットの汎用入力を与えること ができます。これらの各セットは、オンボード・ハードウェアを 一切変更することなく、3 線式 RTD、4 線式 RTD、サーミスタ、 熱電対を直接デジタル化できます （図 42を参照）。各センサ は同一の4つのA/Dコンバータ入力を共有でき、保護 /フィル タ回路はソフトウェア変更（新しいチャネル割り当てデータ） の みで構成できます。1つの検出抵抗と冷接点センサを、センサ の全 4つのバンクで共有します。 LTC2983には、フレキシブルでソフトウェア構成可能な入力 モードが多数搭載されています。4つの共通入力を全 4タイプ のセンサで共有するには、各センサに特定の構成ビットが必 要です （表84を参照）。3線式RTDはRSENSEを共有する構成、 4 線式 RTDおよびサーミスタは共有 /ローテーション構成、熱 電対は内部グランドを持つ差動構成、ダイオードはシングルエ ンド構成になっています。 表 84．ユニバーサル接続用のセンサ構成 センサの種類 構成オプション 4 線式 RTD 共有 3 線式 RTD 共有 4 線式 RTD ローテーション サーミスタ ローテーション サーミスタ 熱電対 ダイオード 共有 シングルエンド シングルエンド 構成ビット B18 = 1、B19 = 0 B18 = 1、B19 = 0 B18 = 0、B19 = 1 B19 = 0、B20 = 1 B19 = 1、B20 = 0 B21 = 1 B26 = 1 表の参照 表 28 表 28 表 28 表 52 表 52 表 14 表 17 2983f 70 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LTC2983 パッケージ 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/を参照してください。 LX Package 48-Lead Plastic LQFP (7mm × 7mm) (Reference LTC DWG # 05-08-1760 Rev A) 7.15 – 7.25 9.00 BSC 5.50 REF 7.00 BSC 48 0.50 BSC 1 2 48 SEE NOTE: 4 1 2 9.00 BSC 5.50 REF 7.00 BSC 7.15 – 7.25 0.20 – 0.30 A A PACKAGE OUTLINE C0.30 – 0.50 1.30 MIN RECOMMENDED SOLDER PAD LAYOUT APPLY SOLDER MASK TO AREAS THAT ARE NOT SOLDERED 1.60 1.35 – 1.45 MAX 11° – 13° R0.08 – 0.20 GAUGE PLANE 0.25 0° – 7° 11° – 13° 0.09 – 0.20 1.00 REF 0.50 BSC 0.17 – 0.27 0.05 – 0.15 0.45 – 0.75 SECTION A – A COMPONENT PIN “A1” TRAY PIN 1 BEVEL XXYY LTCXXXX LX-ES Q_ _ _ _ _ _ e3 注記： 1. パッケージ寸法は JEDEC #MS-026 のパッケージ外形に適合 2. 寸法はミリメートル 3. * 寸法にはモールドのバリを含まない モールドのバリは （もしあれば） 各サイドで 0.25mm を超えないこと 4. ピン 1 の識別マークはモールドのくぼみ、 直径 0.50mm 5. 図は実寸とは異なる LX48 LQFP 0113 REV A PACKAGE IN TRAY LOADING ORIENTATION 2983f リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は 一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料は あくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。 71 LTC2983 標準的応用例 2.85V TO 5.25V SHARE WITH ALL FOUR SETS OF SENSORS THERMOCOUPLE THERMISTOR 3-WIRE RTD 3 2 4-WIRE RTD 16 RSENSE 17 CH1 2, 4, 6, 8, 45 VDD CH2 0.1µF 48 Q1 47 Q2 4 3 18 2 46 Q3 CH3 10µF 10µF LTC2983 1 19 2 1 1 CH4 13 VREFOUT 14 VREFP 20 21 1µF CH5 CH6 11 VREF_BYP 1µF THREE MORE SETS OF UNIVERSAL SENSOR INPUTS 22 TO 35 CH7 TO CH20 36 (OPTIONAL DRIVE LOW TO RESET) 42 41 40 SPI INTERFACE 39 38 43 LDO 10µF COM RESET CS 37 INTERRUPT 1, 3, 5, 7, 9, 12, 15, 44 GND SDI SDO SCK 2983 F42 図 42．ユニバーサル入力により、熱電対、ダイオード、サーミスタ、3 線式 RTD、4 線式 RTDで共通の ハードウェアを共有可能 関連製品 製品番号 説明 注釈 LTC2990 I Cインタフェース搭載のクワッド温度、 リモートおよび内部温度、14ビットの電圧および電流、10ppm/ Cの内部リファレンス 電圧、電流モニタ LTC2991 I2Cインタフェース搭載のオクタル電圧、 リモートおよび内部温度、14ビットの電圧および電流、10ppm/ Cの内部リファレンス 電流、温度モニタ 2 LTC2995 アラート出力付き温度センサおよび 電圧モニタ 温度と2つの電圧をモニタ、調整可能なしきい値、オープン・ドレインのアラート出力、 1.8Vの内蔵リファレンスを使って温度に比例した電圧を出力、 1 C（最大） の精度 LTC2996 アラート出力を備えた温度センサ 温度をモニタ、調整可能なしきい値、オープン・ドレインのアラート出力、 1.8Vの内蔵リファレンスを使って温度に比例した電圧を出力、 1 C（最大） の精度 LTC2997 リモート/ 内部温度センサ 1.8Vの内部リファレンスによる温度入力/ 電圧出力、 1 C（最大） の精度 LTC2943 20VのI2Cクーロン・カウンタ 72 リニアテクノロジー株式会社 充電量、電流、電圧、温度を1% 精度でモニタ。任意のケミストリおよび容量の バッテリで使用可能。 2983f 〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp/LTC2983 LT1014 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014