[實(shí)用新型]一種用于工業(yè)ADC采集系統(tǒng)的隔離電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420429559.1
• 申請(qǐng)日: 2014-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204028593U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省德魯計(jì)量科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/04
• 分類號(hào): G05B19/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工業(yè)ADC采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是一種用于工業(yè)ADC采集系統(tǒng)的隔離電路。

背景技術(shù)

工業(yè)ADC采集系統(tǒng)應(yīng)用于大型超聲波熱量表檢定設(shè)備中，用于采集電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的電壓，變頻器的電流，流體溫度等。大型超聲波熱量表檢定設(shè)備中設(shè)置有大功率電動(dòng)機(jī)、變頻器、電磁流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，使用環(huán)境較為惡劣，需要進(jìn)行電氣隔離。而ADC采集系統(tǒng)需要一個(gè)穩(wěn)定的電源環(huán)境，以保證ADC采集系統(tǒng)不受電路中其它部分的影響。另外ADC采集系統(tǒng)與外部信號(hào)直接相連，容易將外部干擾帶到MCU控制系統(tǒng)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。目前，工業(yè)ADC采集系統(tǒng)易受電路中其他部分的干擾；而且ADC采集系統(tǒng)在發(fā)生故障以及其信號(hào)源存在較大干擾時(shí)，易造成主控電路發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題的不足，提供一種用于工業(yè)ADC采集系統(tǒng)的隔離電路，該電路設(shè)計(jì)提供了良好的隔離電源，提高了ADC采集系統(tǒng)的抗干擾性能。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：一種用于工業(yè)ADC采集系統(tǒng)的隔離電路，其主要包括MCU控制系統(tǒng)，電源隔離模塊，LDO電源模塊，數(shù)字隔離模塊，ADC采集模塊，多路復(fù)用器模塊；

電源隔離模塊對(duì)電源隔離處理后與LDO電源模塊相連接；LDO電源模塊分別與數(shù)字隔離模塊、ADC采集模塊、多路復(fù)用器模塊相連接，為其提供穩(wěn)定電源；數(shù)字隔離模塊分別與MCU控制系統(tǒng)、ADC采集模塊、多路復(fù)用器模塊相連接，數(shù)字隔離模塊為MCU控制系統(tǒng)和ADC采集模塊、MCU控制系統(tǒng)和多路復(fù)用器模塊提供電壓隔離；多路復(fù)用器模塊還與ADC采集模塊相連接。

MCU控制系統(tǒng)，主頻72MHz，具有多種接口，以SPI接口連接ADC芯片AD7091R。

LDO電源模塊接收經(jīng)過(guò)電源隔離模塊隔離后的電源，為數(shù)字隔離模塊、ADC采集模塊和多路復(fù)用器模塊供電。

電源隔離模塊，主要作用是將ADC電源與外部電源進(jìn)行隔離；電源隔離模塊中的隔離電源B0505LS_2WR2將工業(yè)ADC采集系統(tǒng)與PCB板上其余功能模塊進(jìn)行了電源隔離，以使得在使用LDO電源模塊時(shí)，保證電源的穩(wěn)定可靠，電源隔離模塊外接的輸入電源為5V，其輸出電源也是5V。

LDO電源模塊電源LM1117（U103）；主要作用是為ADC采集系統(tǒng)提供良好的穩(wěn)定電源，LDO電源模塊其輸入電源為5V，輸出電源為3.3V。

數(shù)字隔離模塊分別與MCU控制系統(tǒng)、ADC采集模塊、多路復(fù)用器模塊相連接；數(shù)字隔離模塊ADUM1401ARWZ為MCU控制系統(tǒng)與ADC芯片AD7091R的數(shù)字接口提供電壓隔離，數(shù)字隔離模塊ADUM1400ARWZ為MCU控制系統(tǒng)與多路復(fù)用器模塊芯片ADG1606BRUZ的數(shù)字接口提供電壓隔離；數(shù)字隔離模塊ADUM1400ARWZ以及ADUM1401ARWZ能夠有效的將MCU控制系統(tǒng)與ADC采集模塊進(jìn)行數(shù)字隔離，從而完成了本實(shí)用新型電路的完全電氣隔離。

ADC芯片AD7091R，屬于12位工業(yè)用ADC芯片，具有穩(wěn)定的內(nèi)部參考電源，性能穩(wěn)定可靠。

多路復(fù)用器模塊芯片ADG1606BRUZ（U101），通過(guò)A0，A1，A2，A3的編碼可以將任意一路的信號(hào)采集端連接到ADC芯片AD7091R的輸入端，提高了AD7091R芯片的利用率。

MCU控制系統(tǒng)通過(guò)連接到數(shù)字隔離模塊，來(lái)控制或者讀取ADC采集模塊中所采集的信號(hào)；MCU控制系統(tǒng)通過(guò)連接到數(shù)字隔離模塊，將連接到多路復(fù)用器模塊芯片ADG1606BRUZ的ADC1、ADC2...ADC16中的任意一路通過(guò)連接到ADC采集模塊中的ADC芯片AD7091R的ADC信號(hào)采集端，以此實(shí)現(xiàn)MCU控制系統(tǒng)對(duì)多路復(fù)用器模塊的連接控制。

數(shù)字隔離芯片ADUM1400ARWZ（U100），以及數(shù)字隔離芯片ADUM1401ARWZ（U99），將ADC電路的數(shù)字接口與MCU控制系統(tǒng)的數(shù)字接口進(jìn)行了有效隔離，有效防止其它功能模塊的干擾串到ADC電路，同時(shí)有效保護(hù)了MCU控制系統(tǒng)電路免受ADC電路的影響。

本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的電路設(shè)計(jì)為ADC采集提供了良好的隔離電源，提高ADC采集系統(tǒng)的抗干擾性能，同時(shí)將ADC數(shù)字接口與MCU控制系統(tǒng)數(shù)字接口進(jìn)行了有效隔離，提高了主控電路的EMI性能，進(jìn)一步保證了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，不易造成主控電路發(fā)生故障。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型的電源隔離模塊電路圖。