用于工業(yè)測量的隔離方法

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，并將數字線(xiàn)路上的上升沿和下降沿轉換為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?。┦沟盟鼈儙缀醪皇芡獠看旁肼暩蓴_。iCoupler設備還可以通過(guò)在每個(gè)集成電路（IC）上集成高達四路隔離式通道，降低測量硬件的成本，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公司的基于感應耦合的iCoupler技術(shù)

來(lái)源：模擬設備公司（analog.com/iCoupler）

測量硬件供應商們正使用由iCoupler 設備提供低成本高性能的數據采集系統。面向高速測量應用的NI工業(yè)數據采集（DAQ）設備，如工業(yè)M系列多功能DAQ設備，采用了如圖12所示的 iCoupler數字隔離裝置。這些設備在模擬通道和數字通道上提供60 VDC的連續隔離和長(cháng)達5秒的1,400 Vrms/1,900 VDC通道與總線(xiàn)間隔離承受，并支持高達250 kS/s的采樣率。用于NI PAC平臺、NI CompactRIO、NI CompactDAQ以及其他高速NI USB設備的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采用數字隔離裝置

總結

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