隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)控制或檢測(cè)(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)對(duì)電量隔離傳感器的要求也越來(lái)越高,特別是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、檢測(cè)精度和功能方面?,F(xiàn)在普通的電量隔離傳感器已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求,由于數(shù)字化產(chǎn)品不論其性能還是功能,如非線性校正和小信號(hào)處理方面,仿真產(chǎn)品是不可比擬的。因此,電量隔離傳感器的數(shù)字化是一種必然趨勢(shì)。
●互感器有電流互感器和電壓互感器兩種,電流互感器一般為穿孔方式,電壓互感器在其原邊一般需要加限流電阻;
●數(shù)據(jù)處理部分是產(chǎn)品數(shù)字化的核心部分,目前一般都選用帶A/D轉(zhuǎn)換器單片機(jī),如PIC16C74、MSP430或ADCUC812等,因此,電路可以很簡(jiǎn)單。如果選ADUC812單片機(jī),則可以直接輸出0~5V電壓信號(hào),因?yàn)槠鋬?nèi)部包含有兩個(gè)12位的D/A轉(zhuǎn)換器;
●接口部分是數(shù)字信號(hào)輸出的變換電路,目前廣泛采用的是RS-485總線接口,最常用的接口芯片為ADM483,它可以最多掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn),當(dāng)然現(xiàn)在也有許多其它類(lèi)似芯片。RS-232接口一般有兩種方式實(shí)現(xiàn),一種就是在RS-485網(wǎng)絡(luò)總在線加一個(gè)RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換器,另一種就是,直接把RS-232接口芯片放在產(chǎn)品中,后一種的缺點(diǎn)就是產(chǎn)品的應(yīng)用將受到限制,不能組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊。CAN-BUS是目前發(fā)展較快的一個(gè)總線,其優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn),可以達(dá)到10km,不會(huì)出現(xiàn)總線沖突,多主工作方式,通訊協(xié)議通用性好,當(dāng)然其成本較高;
●T/V變換是為了兼容仿真信號(hào)采集輸入系統(tǒng),目前一般是采用PWM方式輸出,再經(jīng)過(guò)T/V變換,輸出0~5V或4~20mA仿真信號(hào);
●軟件主要包含三個(gè)功能模塊,數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和通訊協(xié)議。其中數(shù)據(jù)采集主要就是讀取A/D的轉(zhuǎn)換結(jié)果,由于單片機(jī)自帶A/D,因此程序比較簡(jiǎn)單;
●數(shù)據(jù)處理主要完成交流變直流的運(yùn)算,由于單片機(jī)的運(yùn)算速度有限,因此我們采用頻率跟蹤法,來(lái)完成變換的計(jì)算;
●通訊協(xié)議一般由用戶(hù)選定,如MODBUS協(xié)議,ASCII格式等。
以上簡(jiǎn)單地介紹了電量隔離傳感器的基本工作原理和數(shù)字化技術(shù)問(wèn)題。由于數(shù)字式電量隔離傳感器可以直接輸出數(shù)字量,對(duì)于許多應(yīng)用系統(tǒng)可以省去A/D采集模塊,所以,可以降低系統(tǒng)成本。因此,電量隔離傳感器的數(shù)字化,不僅提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,還可以使用戶(hù)進(jìn)一步降低成本。