光电耦合的主要优点是能有效抑制尖峰脉冲以及各 种噪声干扰,从而使过程通道上的信噪比大大提 高。 1432光电隔离的实现 一、ADG、DAC与单片机之间的隔离 对CPU数据总线进行隔离是一种十分理想的方法,全 部l/0端口均被隔离。但是,由于在0PU数据总线 上是高速(悶s级)双向传输,这就要求频率响应 为MHz级的隔离器件,而这种器件目前较难买到, 价格较高。因此,这种方法采用的不多。 通常采用下列方法将ADG、DA与单片机之间的电气 联系切断
光电耦合的主要优点是能有效抑制尖峰脉冲以及各 种噪声干扰，从而使过程通道上的信噪比大大提 高。 14.3.2 光电隔离的实现 一、ADC、DAC与单片机之间的隔离 对CPU数据总线进行隔离是一种十分理想的方法，全 部I/O端口均被隔离。但是，由于在CPU数据总线 上是高速（µS级）双向传输，这就要求频率响应 为MHz级的隔离器件，而这种器件目前较难买到, 价格较高。因此，这种方法采用的不多。 通常采用下列方法将ADC、DAC与单片机之间的电气 联系切断
1.对A/D、D/A进行模拟隔离 通常釆用隔离放大器对模拟量进行隔离。但所用的 隔离型放大器必须满足AD、D/A变换的精度和线 性要求。例如,如果对12位AD、D/A变换器进行 隔离,其隔离放大器要达到13位,甚至14位精度, 如此高精度的隔离放大器,价格昂贵 2在1/0与AD、D/A之间进行数字隔离 这种方案最经济,也称数字隔离。AD变换时,先将 模拟量变为数字量,对数字量进行隔离,然后再 送入单片机。D/A变换时,先将数字量进行隔离, 然后进行D/A变换。这种方法的优点是方便、可靠、 廉价,不影响AD、D/A的精度和线性度。缺点是
1.对A/D、D/A进行模拟隔离 通常采用隔离放大器对模拟量进行隔离。但所用的 隔离型放大器必须满足A/D、D/A变换的精度和线 性要求。例如，如果对12位A/D、D/A变换器进行 隔离，其隔离放大器要达到13位，甚至14位精度， 如此高精度的隔离放大器，价格昂贵。 2.在I/O与A/D、D/A之间进行数字隔离 这种方案最经济，也称数字隔离。A/D变换时，先将 模拟量变为数字量，对数字量进行隔离，然后再 送入单片机。D/A变换时，先将数字量进行隔离， 然后进行D/A变换。这种方法的优点是方便、可靠、 廉价，不影响A/D、D/A的精度和线性度。缺点是
速度不高。如果用廉价的光电隔离器件,最大转换速 度约为每秒3000~5000点,这对于一般工业测控对象 (如温度、湿度、压力等)已能满足要求。 图14-4所示是实现数字隔离的一个例子。 Fo+5V R 1 MSB DBO DB7 FGND So+ v 锁存器 Fˇd+5V D/A R 4 R 1 LSB ⅠOW FGND 14-4
速度不高。如果用廉价的光电隔离器件，最大转换速 度约为每秒3000～5000点，这对于一般工业测控对象 （如温度、湿度、压力等）已能满足要求。 图14-4所示是实现数字隔离的一个例子
将输出的数字量经锁存器锁存后,驱动光电隔离器, 经光电隔离之后的数字量被送到D/A变换器。但要 注意的是,现场电源F+5V,现场地FGND和系统电源 S十5V及系统地SGND,必须分别由两个隔离电源供 电。还应指出的是,光电隔离器件的数量不能太多, 由于光电隔离器件的发光二极管与受光三极管之间 存在分布电容。当数量较多时,必须考虑将井联输 出改为串联输出的方式,这样可使光电器件大大减 ,且保持很高的抗干扰能力,但传送速度下降 二、开关量隔离
将输出的数字量经锁存器锁存后，驱动光电隔离器， 经光电隔离之后的数字量被送到D/A变换器。但要 注意的是，现场电源F+5V，现场地FGND和系统电源 S＋5V及系统地SGND，必须分别由两个隔离电源供 电。还应指出的是，光电隔离器件的数量不能太多， 由于光电隔离器件的发光二极管与受光三极管之间 存在分布电容。当数量较多时，必须考虑将并联输 出改为串联输出的方式，这样可使光电器件大大减 少，且保持很高的抗干扰能力，但传送速度下降。 二、开关量隔离
常用的开关量隔离器件有继电器、光电隔离器、光电 隔离固态继电器(SSR)。 用继电器对开关量进行隔离时,要考虑到继电器线包 的反电动势的影响,驱动电路的器件必须能耐高压。 为了吸收继电器线包的反电动势通常在线包两端并 联一个二极管。其触点并联一个消火花电容器,容 量可在0.10.047之间选择,耐压视负荷电压而 定 对于开关量的输入,一般用电流传输的方法。此方法 抗干扰能力强,如图14-5所示
常用的开关量隔离器件有继电器、光电隔离器、光电 隔离固态继电器（SSR）。 用继电器对开关量进行隔离时，要考虑到继电器线包 的反电动势的影响，驱动电路的器件必须能耐高压。 为了吸收继电器线包的反电动势通常在线包两端并 联一个二极管。其触点并联一个消火花电容器，容 量可在0.1~0.047µF之间选择，耐压视负荷电压而 定。 对于开关量的输入，一般用电流传输的方法。此方法 抗干扰能力强，如图14-5所示