用于可靠工業測量的隔離技術
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模擬隔離技術
本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/107899.htm隔離放大器一般用于在數據采集設備的模擬前端中提供隔離功能。圖6a中的“隔離放大器”表示一個隔離放大器，在大多數電路中，它是模擬電路的前件之一。來自傳感器的模擬信號被傳遞至隔離放大器，該放大器提供隔離功能并將信號傳遞至模數轉換電路。圖7表示了一個隔離放大器。
圖7 隔離放大器
在一個理想的隔離放大器中，其模擬輸出信號與模擬輸入信號完全相同。圖7中標記為“隔離”的部分采用了之前章節中討論的 技術(光耦合、電容耦合或感應耦合)之一，以跨過隔離層傳遞信號。調制器電路為隔離電路對信號進行預處理。對于光學耦合方法，您需要對該信號作量化處理， 或將其轉換為變化的光強。對于電容耦合方法和感應耦合方法，您需要將該信號轉換為變化的電場或磁場。然后，解調器電路讀入隔離電路的輸出，并將其轉化回最 初的模擬信號。
由于您在信號被量化處理之前進行了模擬隔離，因此設計配合現有的非隔離數據采集設備需要使用的外部信號調理電路時，可以 作為最佳方案。在這種情況下，該數據采集設備執行模數轉換，而外部的電路提供隔離功能。利用該數據采集設備和外部信號調理電路的組合，測量系統的供應商就 可以開發通用數據采集設備和面向特定傳感器的信號調理方式。圖8展示了采用隔離放大器的靈活信號調理電路實現的模擬隔離功能。在模擬前端實現隔離功能的另 一個優勢在于保護ADC和其他模擬電路免遭電壓尖峰的威脅。
圖8 在靈活的信號調理硬件中使用隔離放大器
對于采用通用數據采集設備和外部信號調理硬件的測量產品，市場上有數種配置可供選擇。例如，NI M系列包含多款提供高性能模擬I/O和數字I/O的非隔離式通用多功能數據采集設備。對于需要隔離功能的應用，您可以使用M系列設備及配套的外部信號調理 電路，如NI公司的SCXI模塊或SCC模塊。這些信號調理平臺提供了您為了實現與載荷測量計、應變計以及pH傳感器等工業傳感器直接連接所需的隔離功能 和專用信號調理功能。
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