用于可靠工業(yè)測量的隔離技術(shù)

　　電容隔離技術(shù)的一個優(yōu)勢是其抵抗磁噪聲干擾的能力。與光學隔離技術(shù)相比，電容隔離可以支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，因為LED不需要進行開關(guān)操作。由于電容隔離技術(shù)涉及到用于數(shù)據(jù)傳輸電場的使用， 因此它易受到外部電場的干擾。

　　感應(yīng)耦合隔離技術(shù)

　　在十九世紀早期，丹麥物理學家漢斯•奧斯特發(fā)現(xiàn)，電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場。后來人們發(fā)現(xiàn)，緊挨一個線圈所產(chǎn)生變化磁場 的另一個線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。第二只線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流取決于第一個線圈中電流變化的速率。這一原理被稱為互感，并奠定了感應(yīng)隔離技術(shù)的 基礎(chǔ)。

　　圖5 感應(yīng)耦合

　　感應(yīng)隔離技術(shù)使用了一對通過一個絕緣層分離的線圈。該絕緣層防止任何物理信號的傳輸。信號可以通過改變流經(jīng)其中一個線圈 的電流進行傳輸，因為這樣會使跨過該絕緣層在第二個線圈中產(chǎn)生類似的感應(yīng)電流。感應(yīng)隔離技術(shù)可以提供與電容技術(shù)相似的高速傳輸。但是由于感應(yīng)耦合涉及到用 于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇艌龅氖褂?，因此它易受到外部磁場的干擾。

　　模擬隔離技術(shù)與數(shù)字隔離技術(shù)

　　現(xiàn)今，許多商業(yè)現(xiàn)成可用(COTS)組件都含有上述隔離實現(xiàn)技術(shù)之一。對于模擬I/O通道，您可以在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)完成信號的量化處理之前 (模擬隔離)或之后(數(shù)字隔離)在設(shè)備的模擬部分實現(xiàn)隔離功能。根據(jù)您的隔離實現(xiàn)在電路中位置的不同，您需要依據(jù)其中的一種技術(shù)來設(shè)計不同的電路。您可以基于您的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能、成本和物理需求，選擇模擬或數(shù)字隔離技術(shù)。圖6a和6b展示了實現(xiàn)隔離功能的不同階段。

　　圖6a 模擬隔離技術(shù)

　　圖6b 數(shù)字隔離技術(shù)

　　下列章節(jié)覆蓋了模擬隔離技術(shù)與數(shù)字隔離技術(shù)的更多細節(jié)，并闡述了實現(xiàn)這兩者的不同技術(shù)