Aislar una entrada analógica usando ADC / DAC

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Estoy estudiando el aislamiento de una entrada analógica proveniente del equipo de campo y la interfaz con un módulo de entrada analógica de PLC. La entrada será del rango de 4-20 mA (1-5 V).

Hay algunas maneras de abordar esto, pero actualmente estoy buscando la solución como se muestra a continuación:

ADCyDACseproponencomoMicrochip MCP3221 y MCP4725 respectivamente.

Un aislador digital daría una huella más pequeña que un optoaislador con sus componentes acompañantes y proporcionaría un rendimiento mucho mayor. Los componentes posibles incluyen TI ISO7420FEDR y Analog Devices ADUM1200ARZ .

Ahora para la pregunta real! Mantener a ambos lados aislados es bastante vital y me pregunto cómo afectará esto al enlace ADC y DAC.

Supongo que puedo enviar la línea de datos (SDA) a través del aislador digital, pero para sincronizar el ADC y el DAC necesitarían una señal de reloj común. ¿Sería una mala idea enviar el reloj a través del aislador digital? Si el aislador digital fuera muchas veces más rápido que el reloj, ¿tendría un efecto insignificante en términos de retraso?

Falta información:

  • No vinculado a I2C, SPI también sería apropiado
  • Aislamiento a un mínimo de 2.5kV
  • El ADC se activará en el lado "sucio" para que haya un aislamiento completo, solo las señales de control de datos / conversión deben pasar a través de la barrera de aislamiento
  • La resolución debe estar entre 10 y 16 bits, no se requiere un valor específico
  • El rendimiento de conversión de alrededor de 100 cps sería suficiente
pregunta JoshGreen1

2 respuestas

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Francamente, las interfaces SPI son más adecuadas para el aislamiento que I2C. Puede configurar el reloj maestro a una frecuencia en la que el tiempo se desarrolle de manera confiable. I2C es un bus bidireccional que dificulta el aislamiento.

Si insiste en utilizar I2C aislado, AN-913 de Analog Devices es una nota de aplicación que ilustra cómo:

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Si necesitara un aislador de señal analógico como este, elegiría un ADC de salida en serie que podría ejecutarse continuamente, posiblemente desde un generador de reloj local que también generó un pulso de conversión. El resultado que me gustaría obtener es: -

< Conversión de 12 bits > < brecha > < Conversión de 12 bits > < brecha > < Conversión de 12 bits >

Esto podría transmitirse a través de un simple acoplador magnético (como en muchos de los dispositivos de aislamiento ADI) y podría decodificar el flujo en serie usando el "espacio" como los bits de parada en un flujo en serie asíncrono con un pequeño microprocesador barato. Esto entonces alimentaría un DAC.

Creo que intentar hacerlo sin un control micro del DAC podría causar problemas. Al menos comience con una metodología que tenga posibilidades de funcionar y que se modifique fácilmente para adaptarse a diferentes ADC y DAC.

También me interesaría la parte aislada del ADC que conduce un cable de longitud decente para que la parte del DAC pueda ubicarse a cierta distancia, lo que le permitiría digitalizar en la fuente en lugar de degradar la señal analógica transmitiendo esto a el "convertidor".

Sólo algunas ideas.

    
respondido por el Andy aka

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