利用数字隔离器简化设计并确 保系统可靠性

设计隔离测量仪器颇具挑战性,有时甚至会令人沮丧不 已。隔离前端可以保护用户免受测量系统中可能存在的 致命电压的伤害,同时允许工程师在高共模电压下进行 精确的测量。图1所示为此类测量的一个典型示例。在 高压燃料电池或电池组中,了解单个电池的电压有助于 确保系统的安全运行,同时可以最大限度地延长电池寿 命。在确定单个电池的电压时,我们必须在高达数百伏 特的共模电压下进行测量。在用热电偶测量载流导体的 温度时,会出现类似的情况。在本例中,系统必须具备 测量毫伏级信号分辨率的能力,同时抑制高电平的60 Hz 共模噪声,并保护操作员不受任何危险电压的伤害。 最初人们用隔离放大器来解决这个问题,但随着测量带 宽和分辨率的增长,这种解决方案已经过时。现在,执 行此类测量的最精确、最经济、最高效技术是隔离整个 测量前端(包括模数转换器(ADC)),并对系统其余部分 实施隔离串行链路,如图1所示。该链路可以是一个局 部总线(如SPI),也可以是工业协议(如RS-485),用以将 测量数据长距离传输至控制器单元。


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