工厂里平常的一天，直到红色警报闪烁……

周五下午，工厂生产线上又是寻常的一天。突然，红色警报灯闪烁鸣响，温度回路开始出现意外漂移。工艺工程师注意到了数值变化。维护人员检查了传感器；线缆外观完好，PLC输入卡仍报告有效值，且无人发现断线或短路现象。唯一可见的症状是温度读数逐渐失去合理性。首先想到的自然是RTD出现了故障。但有时影响测量结果的不仅仅是传感器本身。

在精密电阻测量中，尤其是在使用RTD时，微小的杂散电流也可能引发严重的工程难题。现场端子、PCB表面、保护网络或外部开关器件周围的少量漏电流在原理图上可能并不明显。但在实际应用中，受湿度、污染、长期安装及高阻抗节点等因素影响，此类漏电流可能悄然引入误差路径，导致测得的电阻值发生偏移。即使RTD本身工作正常，测量结果也可能表现为类似温漂的现象。

此时，AD74416H的电阻测量模式便成为一种颇具价值的解决方案。利用AD74416H的漏电流补偿功能，可在外部PMOS漏电流引入电阻及温度测量误差之前对其进行补偿。

RTD测量：原理虽简单，但易受干扰

RTD的原理极为简单。温度变化引起电阻变化。准确测量电阻并将测量值转换为温度，系统即可掌握过程状态。然而，RTD实际测量中的容错性较低。

在两线制RTD系统中，引线电阻属于测量路径的一部分。在三线制RTD系统中，设计试图通过使用匹配的激励电流及额外的检测连接来补偿引线电阻。AD74416H支持三线制RTD测量，在此模式下，匹配的激励电流被注入RTD引线，并通过检测引脚测量端子间电压。此测量采用比率法，即ADC测量相对于参考电阻路径的RTD电压。

这种方法十分有效，因为比率测量降低了对绝对电流精度的依赖。然而，此举并不能使测量完全免受现场端子周围杂散电流路径的影响。若漏电流流经测量系统未预期的位置，ADC检测到的电压将不再仅源自RTD。

在EV-AD74416H-ARDZ上设置电阻测量模式

为在物理硬件上演示电阻测量功能，请使用EV-AD74416H-ARDZ评估板和ACE软件进行评估。评估中将电位器作为负载连接至通道，将通道配置为两线制RTD测量（将RT电位器连接至I/OP_x和I/ON_x端子），随后通过在负载侧连接VSENSEN和I/ON_x来尝试三线制RTD配置。

图1：电位器连接至EV-AD74416H-ARDZ以模拟RTD传感器

若要配置CHA进行RTD测量，请使用下拉菜单选择RES_MEAS。接着，点击“Configure CHA”，并在“RTD Quick setting”中选择2-Wire或3-Wire。点击Apply按钮将设置加载至器件。下图展示了通道A配置的示例；计算出的RTD电阻值可在已启用的通道配置旁读取。

图2：AD74416H ACE插件，两线制RTD配置示例

消除隐蔽的误差路径：漏电流补偿

SWIO的灵活性极具价值，但也意味着现场端子连接到了比单功能RTD输入更复杂的信号路径。其中一个例子是用于数字输出功能的外部FET。当此FET未使用时，关闭状态的漏电流仍可能流向螺丝端子。此漏电流会影响模拟功能，尤其是RTD测量或其他电流敏感型测量。

AD74416H提供了漏电流补偿功能。可在通道配置的“PMOS LEAKAGE COMPENSATION”部分启用此功能，将“FET_SRC_LKG_COMP_EN”配置为“LKG_COMP_ON”。请确保电路板右上角的蓝色跳线P33将“AVDD_HI”连接至DO_VDD电压。

PMOS漏电流预计会随DO_VDD电压升高而增加，并可能随器件老化而增大。为模拟PMOS漏电流的增加，请用湿润的手指按压Q_A（位于PCB板底部），并观察启用和禁用漏电流补偿时的电阻读数。

图3：启用漏电流补偿的三线制RTD测量

消除隐性漏电流

对于PLC输入卡、远程I/O及自动化系统，RTD精度取决于整个信号链，而不仅仅是传感器。智能漏电流补偿有助于防止隐蔽的误差路径被误判为漂移、不稳定或校准偏移，同时支持基于AD74416H的稳健且可复用的设计。下次当工厂出现漏电流时，不会面对RTD读数莫名漂移而手足无措了，系统具备智能补偿机制来应对此类问题。

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