[實用新型]基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置

有效

• 申請號: 201320013347.0
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN203118214U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 張健;韋維;付洪安;趙慶明;郝旭;黃懿赟
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: G08C23/06
• 分類號: G08C23/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域：

????本實用新型涉及自動測控領域，具體涉及一種基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置。

背景技術：

????在自動測控領域，經常需要對模擬量進行采集、轉換、傳輸、顯示等，電信號由于其易受干擾，因此在傳輸環節具有一定的局限性，而光纖傳輸由于其光電隔離，具有容量大、衰減小、抗干擾能力強的優點，使其能夠很好的用于信號的遠距離傳輸，但是傳統的基于V/F-F/V轉換（伏頻轉換）的技術方案由于其精度低、線性度差、頻率響應低等缺點使其應用受到很多的限制。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，從提高精度、線性度以及響應時間等各項性能指標出發，實現一套具有一定通用性的高速模擬量傳送裝置。

本實用新型采用的技術方案是：

基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，其特征在于：包括有發射部分、接收部分，所述的發射部分包括有依次連接的放大電路一、A/D轉換電路、編碼器、驅動電路、光纖收發器一，接收部分包括有依次連接的光纖收發器二、解碼器、D/A轉換電路、放大電路二，所述的發射部分接收模擬量電信號，經過信號放大、A/D轉換、編碼、驅動后轉換為光信號發射傳輸，接收部分將光信號接收以后轉換為電信號，再經過解碼、D/A轉換、信號放大后轉換為電信號輸出。

所述的基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，其特征在于：所述的放大電路一、放大電路二分別采用的芯片為AD8066、AD8672。

所述的基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，其特征在于：所述的A/D轉換電路采用的A/D轉換芯片是ADC12040。

所述的基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，其特征在于：所述的D/A轉換電路采用的D/A轉換芯片是DAC8801。

所述的基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，其特征在于：所述的編碼器、解碼器分別為基于FPGA的編碼環節、解碼環節。

所述的基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，其特征在于：所述的光纖收發器一采用HFBR1414。

所述的基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，其特征在于：所述的光纖收發器二采用HFBR2416。

本實用新型的有益效果在于：

1、利用光纖進行傳輸有效的增強了信號的抗干擾能力；

2、傳輸距離遠，可以根據不同的傳輸距離要求配置不同的器件；

3、輸入阻抗大，可以適應很寬的應用范圍；

4、傳輸速度快，延時時間小，頻率響應高，整個轉換、傳輸延時小于2uS，頻率響應達20KHz；

5、測量精度達0.5%，線性度達0.5%，采用12位A/D、D/A轉換芯片和高精度電阻有效的保證了測量精度和線性度。

附圖說明：

????圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實現方式：

如圖1所示，基于光纖隔離傳輸的高速模擬量傳送裝置，包括有發射部分、接收部分，發射部分包括有依次連接的放大電路1、A/D轉換電路2、編碼器3、驅動電路4、光纖收發器5，接收部分包括有依次連接的光纖收發器6、解碼器7、D/A轉換電路8、放大電路9，發射部分接收模擬量電信號，經過信號放大、A/D轉換、編碼、驅動后轉換為光信號發射傳輸，接收部分將光信號接收以后轉換為電信號，再經過解碼、D/A轉換、信號放大后轉換為電信號輸出。

-10VDC～+10VDC電信號送至發射部分的模擬量輸入口，首先通過由AD8066構成的放大電路1將其進行放大，由AD8066構成的放大電路1輸入阻抗可達5GΩ，因此可以適應很寬的應用范圍，放大后的電信號送至12位A/D轉換芯片ADC12040，轉換為數字量以后送至由FPGA構成的編碼環節，最后將編碼后的信號經驅動后由光纖收發器HFBR1414發射，此時發射部分完成了電信號轉換為光信號的處理，光信號由光纖進行傳輸發送至接收部分，接收部分經過光纖收發器HFBR2416將光信號后轉換為電信號，送至由FPGA構成的解碼環節進行解碼，解碼后的電信號送至12位D/A轉換芯片DAC8801轉換為模擬量信號，最后經過由AD8672構成的放大電路9放大以后直接輸出-10VDC～+10VDC電信號，接收部分完成光信號轉化為電信號的處理。

本實用新型具體測試結果如下：

1、精度測試結果

表一?精度測試