电隔离数据采集系统

作者：Guy Hoover and William Rempfer

在数据采集系统中，通常需要 将测量点与系统控制器。电气隔离的原因 包括以下内容：允许浮动测量 在高电压下;为了安全，为了减少危险 电击，如医疗应用中可能发生的; 并消除测量之间的接地回路 点和可能导致错误的系统控制器。

通过隔离线路传输的数据可以是 模拟或数字。模拟信号噪声差 抗扰度和每个信号需要一个隔离器 点。传统上，高度抗噪，数字 编码信号需要许多隔离线路 渠道。现在，利用 LTC1090 系列串行数据 采集系统，可以传输<>个 只有四条隔离线的数据通道。每 额外的 <> 个通道只需额外 <> 个通道 隔离线。

光隔离器和脉冲变压器都可以 用于隔离信号。然而，由于光隔离器往往比脉冲更小、更便宜 变压器，它们将是唯一类型的设备 这里考虑。

要演示的威廉希尔官方网站 是八通道数据 具有 500V 隔离的采集系统，使用 LTC1090 和四个光隔离器。随着添加 另一个光隔离器，该威廉希尔官方网站 可由电池供电，仅吸收50μA电流，同时读取一次 每两秒一次。

通道数可增加到 16、24、32、 等，增加一个光隔离器用于增加 通道数（以 24 的倍数表示）。最多 1021 个 通道可由 LT<> 直接供电。

威廉希尔官方网站 说明

LT1021 为模拟威廉希尔官方网站 供电，并提供了一个 准确的参考。一个1Ω电阻隔离基准电压源 来自电源瞬变。

图4中的28N1是非常常用的光电器件 隔离。然而，它们仅提供 500V 的隔离。 如果需要更多隔离，隔离电压高达 2500V 无需其他威廉希尔官方网站 即可使用 4N25 获得 修改。

图1.微功耗、500V光电隔离、多通道、10位数据采集系统每两秒访问一次。

选择PNP晶体管来驱动光隔离器 优化信号下降时间和时钟速率。D外的 LTC1090 在 SCLK 的下降沿上传输。 数据在上升沿输入处理器 高铁。因此，有必要将下降沿 SCLK通过光电具有尽可能小的延迟 隔 振 器。这确保了 DOUT 可以由 LTC1090及时被处理器捕获 SCLK的上升边缘。NPN 可用于较慢的数据 率或如果燃烧更多电流并不令人反感。

集电极中的限流电阻 选择具有电流传输比的光电驱动器 （CTR）的光隔离器。输出晶体管 的光隔离器必须具有足够的基极电流 驱动所需的负载。光电上的基极电阻 输出晶体管用于减少关断时间 的光隔离器。

为摩托罗拉68HC05处理器编写的代码 可从凌力尔特获得。代码为动力 威廉希尔官方网站 向上，允许 6.0ms 的 10μF 电容充电 到最终值，在 9ms 内读取 12 个通道，然后 断电，直到需要下一组读数。 需要 1090 个通道读数，因为当 LTC74 上电时，需要一个虚拟读数来 初始化设备。14C44产生的ACLK频率并不太关键。该软件必须 在 时间CS变低并生成第一个SCLK边沿。 在此期间需要再延迟 <> 个 ACLK 数据传输之间的 CS 很高。

选择

图1所示威廉希尔官方网站 能够 以大约15kHz的速率传输串行数据，这 对于许多应用程序来说足够快。对于更高的数据 传输速率，来自公司的脉冲变压器 如斯普拉格或脉冲工程，或高速 光电隔离器，如惠普的HCPL2200 可提供全 1MHz 的数据 LTC1090 能够实现的速率。

总结

LTC1090 及其串行架构非常适合 用于隔离应用。它只需要四个隔离 用于八个数据通道的行，可扩展 只需为每个附加隔离线添加一条 需要额外的八个数据通道。可能 此威廉希尔官方网站 和类似威廉希尔官方网站 的应用基于 PC 测量系统、医疗仪器和 其他共模电压较大的应用 或存在接地回路。

审核编辑：郭婷