用于工業(yè)測(cè)量的隔離方法

iCoupler技術(shù)基于小尺寸的、芯片大小的變壓器。一個(gè)iCoupler由三個(gè)主要部分組成——一個(gè)發(fā)射器、變壓器和一個(gè)接收器。發(fā)射器電路利用邊緣觸發(fā)器編碼，并將數(shù)字線路上的上升沿和下降沿轉(zhuǎn)換為1 ns的脈沖。這些脈沖利用變壓器跨隔離層傳輸，并在另一側(cè)通過(guò)接收器電路解碼，如圖11所示。這些變壓器的小尺寸（約為1毫米的十分之三大小）使得它們幾乎不受外部磁噪聲干擾。iCoupler設(shè)備還可以通過(guò)在每個(gè)集成電路（IC）上集成高達(dá)四路隔離式通道，降低測(cè)量硬件的成本，而且，與光耦合器相比，它們所需的外部組件更少。

圖11。來(lái)自Analog公司的基于感應(yīng)耦合的iCoupler技術(shù)

來(lái)源：模擬設(shè)備公司（analog.com/iCoupler）

測(cè)量硬件供應(yīng)商們正使用由iCoupler 設(shè)備提供低成本高性能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。面向高速測(cè)量應(yīng)用的NI工業(yè)數(shù)據(jù)采集（DAQ）設(shè)備，如工業(yè)M系列多功能DAQ設(shè)備，采用了如圖12所示的 iCoupler數(shù)字隔離裝置。這些設(shè)備在模擬通道和數(shù)字通道上提供60 VDC的連續(xù)隔離和長(zhǎng)達(dá)5秒的1,400 Vrms/1,900 VDC通道與總線間隔離承受，并支持高達(dá)250 kS/s的采樣率。用于NI PAC平臺(tái)、NI CompactRIO、NI CompactDAQ以及其他高速NI USB設(shè)備的NI C系列模塊也采用了iCoupler技術(shù)。

圖12 工業(yè)NI Ｍ系列多功能DAQ采用數(shù)字隔離裝置

總結(jié)

帶隔離的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以在有危險(xiǎn)電壓和瞬態(tài)信號(hào)存在的惡劣環(huán)境下保證其可靠測(cè)量。您對(duì)于隔離功能的需求取決于的測(cè)量應(yīng)用及其周?chē)h(huán)境的。那些需要利用單個(gè)通用數(shù)據(jù)采集設(shè)備與不同特性的傳感器相連的應(yīng)用，可以得益于具有模擬隔離功能的外部信號(hào)調(diào)理電路；然而，低成本、高性能模擬輸入的應(yīng)用則可得益于具有數(shù)字隔離技術(shù)的測(cè)量系統(tǒng)。