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信号隔离电路

发布时间:2021-10-08 15:38:06

① 请大神推荐一下模拟电压信号隔离的电路,需要量程是0-10V

模拟信号做隔来离处理是比较困难的源,主要是要达到一定的精度等级。隔离一般分为两种:模拟隔离及数字隔离。数值隔离是我们接触的比较多的,估计大家都用过。模拟隔离就比较复杂。下面分享一下模拟电路的隔离方法:
1、 先将模拟信号转换为数值信号,再进行数值隔离后,再用DA转换IC转换为模拟信号;此方案原理简单,但是转换精度取决于转换芯片的精度,整个精度无法做高。同时响应延迟也会比较严重。
2、 直接使用模拟转换电路,通常使用的是磁隔离技术。此电路较为复杂,调试难度较大,但是模拟电路转换精度高,一般能达到0.1%,并且响应速率快。
综上所述,第二种方案对电路及器件要求较高,一般自己设计电路很难达到批量精度要求。所以一般会选用灌胶式隔离模块,将整个功能集成到一个模块中,只引出输入输出及供电端。以前的同事有用过这种模块,叫信号调理模块,封装好像是DIP24的,整个体积不大,当时用的就是0-10V转0-10V的。致远电子ZCM2521。

② 在信号隔离电路中,模拟信号隔离采用什么器件数字信号隔离又采用什么器件信号隔离时应注意哪些问题

隔离分2端隔离和3端隔离,3端隔离是包含电源供电隔离。
数字信号的隔离用光耦就行了。
模拟信号比较复杂,要看具体情况,一种是转换成数字再光隔,并把供电采用DC/DC隔离。一种是用隔离放大器如BB公司的ISO系列,还有一种是通过高频转换,用变压器隔离,如工业用温度变送器,信号隔离器等

③ 什么是PCB信号隔离技术

PCB信号隔离技术是使数字或模拟信号在发送时不存在穿越发送和接收端之间屏障的电流连接。这允许发送和接收端外的地或基准电平之差值可以高达几千伏,并且防止可能损害信号的不同地电位之间的环路电流,主要应用在: (1)系统地的噪声比较大,容易使信号受损,隔离可将信号分离到一个干净的信号子系统地、电源中,保证隔离部分信号的可靠性,达到系统设计要求。 (2)系统电压差非常大。比如在强电电路中,我们通常是通过隔离,将工作电压转化到IC允许的工作范围之内。 (3)基准电平之间的电连接可产生一个对于操作人员不安全的电流通路。通过隔离将电流控制在安全范围之内。 在隔离技术中,设计者根据被隔离信号种类的不同和隔离要求,来选择不同隔离器件是关键: (1)第一类隔离器件依赖于光发送器和接收器来跨越隔离屏障。主要有光耦合器和隔离收发器IC。通过光来隔断系统的电流,电容也避免电气上的干扰。这类器件用于数字信号。 (2)模拟变压器,通过变压器的电磁感来耦合发送信号和接收信号。变压器比较难制作,参数也很难精确控制,而且通常不可能制成IC,所以使用不是很方便。但线性化问题迫使模拟信号隔离采用变压器。 (3)为了克服变压器使用的不方便,工程师采用调制载波使模拟信号跨越这个屏障。所以想出了用电容器电路来耦合调制信号以跨越屏障。作用在隔离屏障上的高转换率瞬态电压可作为单电容屏障器件的信号,开发出双电容差分电路以使误差最小。现在电容屏障技术已应用在数字和模拟隔离器件中。 一、PCB信号隔离技术 1 隔离串行数据流 隔离数字信号有很大选择范围。假若数据流是位串行的,则选择方案范围从简单光耦合 器到隔离收发器IC。主要设计考虑包括: (1)所需的数据速率; (2)系统隔离端的电源要求; (3)数据通道是否必须为双向。 基于LED的光耦合器是用于隔离设计问题的第一种技术。现在有基于LEDIC可用,其数据速率为10Mb/s及以上。一个重要的设计考虑是LEC光输出随时间减小。所以在早期必须为LED提供过量电流,以使随时间推移仍能提供足够的输出光强。因为在隔离端可能提供电很有限,所以需要提供过量电流是一个严重的问题。因为LED需要的驱动电流可以大于从简单逻辑输出级可获得的电流,所以往往需要特殊的驱动电路。 2 隔离并行数据总线系统 并行数字数据总线的隔离主要有六个设计参数,在串行的隔离的基础上,将增加三个更主 要的设计参量: (1)总线的位宽度; (2)容许的偏移度; (3)时钟速度要求。 用一排光耦合器可完成这种任务,但支持电路可能很庞杂。光耦合器之间的传播时间失配将导致数据偏移,从而引起在接收端的数据误差。为使这种问题减至最小,采用隔离数字耦合器,支持在输入和输出端的双缓冲数据缓存。 3 模拟信号隔离 在很多系统中,模拟信号必须隔离。模拟信号所考虑的电路参量完全不同于数字信号。 模拟信号通常先要考虑: (1)隔离精度; (2)线性度; (3)频率响应; (4)噪声考虑; (5)隔离电源。 对电源、地要求高,特别是对输入级,要求输入级的电源、地不受到电路其他部分的干扰,即采用隔离电源。也应该关注隔离放大器的基本精度或线性度不能依靠相应的应用电路来改善,但这些电路可降低噪声和降低输入级电源要求。 4 隔离用的多功能IC 带有隔离功能的多功能数据采集IC,使设计人员有机会在跨越隔离屏时完成多个任务。一个完整的数据采集器件可包含多路模拟开关、采样保持电路、可编程增益仪表放大器、A/D转换器和一个或多个数字I/O通道。所有这些功能都是过一个串行数据口进行控制的。 有很多器件可供设计人员选用,并使用在系统中地电位有很大差别的设计中。每一种器件都是针对独特系统要求而设计的。新器件性能集成的高水平,使得跨越隔离屏障能实现从前做不到的更复杂的操作。 二、PCB隔离信号布局布线 信号隔离不仅在电气上作隔离,同时在PCB板布局布线上也作尽量隔离,主要注意以下几点: (1)注意隔离部分电路的布局,尽量布局在电路板的某一个部分,与其他电路有一定的分离。尽量保证该部分电路少受其他信号的干扰。 (2)注意隔离部分电源、地的隔离,一定要做好电源和地线的隔离,特别是模拟信号,对电源、地的干净度要求高,需要通过变压器来隔离该部分电路的电源、地。布线时也要布局分配独立的电源、地走线或者网络。 (3)隔离器件布局要合理放置,保证隔离部分的独立性。 (4)部分隔离电路需要进行静电保护、高压保护、电磁辐射保护等,注意流出保护设备的安装位置。

④ mV级的差分信号,经过仪表放大器放大后,后面还要加上 隔离电路 请问 隔离电路 如何设计 请发个图啊

必须要加隔离的话,应该加在仪表放大器前面更合理,线性光耦的精度太低,并且直流分量很难去掉,建议加斩波型的隔离放大器,这样,后面的仪表放大器实际上可以省去。

⑤ 信号隔离器的原理

1、信号隔离器电源:内部采用DC/DC进行直流电源隔离,所以供电部回分完全可以隔离
2、信号隔离:答 输入端经电路处理采集到信号后,经过载频调制(载频一般为100KHz到200KHz),然后通过高频隔离变压器进行隔离传输,然后在经过电路进行解调信号,然后在经过信号处理后,由输出端输出4-20mA或者电压信号。
3、至于回流,解释很多种,不同的工作环境及不同的工作方式,原理是不一样的,你没有说清楚你所想要说的回流意思,所以我不好解答。

⑥ 遥信信号输入回路用什么作为隔离电路

Q3的选择主要看继电器RL3需要的电流多大,勇所在饱和区的话,主要看的是驱动电流要大于Q3的驱动电压,通常是0.7V。你的这个电路工作以后基本就是饱和区了。输出信号不能到+5V,这个是P口的特性决定的,通常你要把他设成输入或者输出,然后在上拉或者下拉使用。直接不拉使用,有时候输出就可能是不定态。

⑦ 若要求对开关量输入信号进行隔离,可用哪类期间进行隔离电路。急急急急!!

对开关量信号的隔离,最常采用的是:继电器、光耦、磁敏感应器(接近开关、干簧管)、超声感应、红外对管等。

⑧ 信号隔离配电器如何接线的呢比如传感器和它还有plc之间如何连接或者还是用在电路中的什么地方的

连在传感器和PLC或者其他二次仪表控制器等之间。他的24V电源可以为传感器件供电。

⑨ PCB 电源地 信号地如何隔离

设计的时候,需要分开接地的电路,分段设计,铜箔完全隔开大于2mm。交流信号的耦合,可以使光电耦合器,也可以是变压器。
必要时,两个地之间可以用电容器实现交流信号共地。如很多开关电源就是这种思路。

⑩ 光电隔离电路的特点

光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。

这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件,因而具有很强的共模抑制能力。所以,它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,可以大大增加计算机工作的可靠性。

图1.光电隔离器工作原理

由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件,因而具有很强的共模抑制能力。所以,它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,可以大大增加计算机工作的可靠性。

光耦合器的主要优点

信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。

光电隔离电路的作用

是在电隔离的情况下,以光为媒介传送信号,对输入和输出电路可以进行隔离,因而能有效地抑制系统噪声,消除接地回路的干扰,有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处,使其在强-弱电接口,特别是在微机系统的前向和后向通道中获得广泛应用。

图2.光电隔离器应用

电压、电流、温度、压力、应力及流量等测量是工业及过程控制应用中的重要组成部分。此类应用环境常会涉及危险级电压、瞬态信号、共模电压及不稳定地电位,可能会损坏测量系统,降低测量精度。为了克服以上缺陷,工业应用中的测量系统设计会加入电气隔离。本白皮书集中讨论模拟测量中的隔离,解答隔离应用中的常见问题,还将涉及不同隔离方式的技术实现。

实现隔离的方法

隔离要求信号通过隔离阻障传输,不能有直接电气连接。常用的非接触式信号传输器件有发光二极管(LED)、电容、电感等。此类器件的基本原理即是最常见的三种隔离技术:光电、电容、及电感耦合。LED能在通电时发光。光电隔离利用LED与光电探测设备实现隔离阻障,通过光来传输信号。

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