模擬量/光纖轉(zhuǎn)換器是專門為解決復(fù)雜電磁環(huán)境下的模擬量信號(hào)傳輸而設(shè)計(jì)的一款工業(yè)級(jí)光纖通信傳輸設(shè)備。使用該設(shè)備可有效解決復(fù)雜電磁環(huán)境下(如大量使用變頻器、變壓器、整流器等非線性設(shè)備的工業(yè)現(xiàn)場)電磁干擾、地環(huán)干擾和雷電破壞等EMI導(dǎo)致的信號(hào)傳輸問題,有效提升了測量的準(zhǔn)確度、可靠性以及設(shè)備運(yùn)行的安全性。那么,模擬量轉(zhuǎn)光纖的不同實(shí)現(xiàn)方法與區(qū)別有哪些呢?接下來我們就一起來看看吧!
有關(guān)4-20MA模擬量:
4-20MA模擬量,由于采用了電流環(huán)的傳輸方式,相對于電壓信號(hào),有傳輸線路的阻抗與環(huán)境干擾很敏感,電流對噪聲并不敏感。4~20mA的電流環(huán)便是用4mA表示零信號(hào),用20mA表示信號(hào)的滿刻度,而低于4mA高于20mA的信號(hào)用于各種故障的報(bào)警。
但4-20MA電流環(huán)還是不適合于遠(yuǎn)距離傳輸,超過1KM的4-20MA模擬量遠(yuǎn)傳,最好的解決方案還是通過光纖傳輸,可以有效抑制傳輸過程的電磁干擾。
常用的模擬量轉(zhuǎn)光纖的方法:
我們知道4-20MA模擬量是標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào),但在光纖中傳輸最好是采用數(shù)字信號(hào),所以模擬量光纖傳輸要先將模擬量經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字量,再放入光纖通道中,對端接收后,再經(jīng)過DA轉(zhuǎn)化后,變成模擬量,再生成4-20MA的信號(hào);所以整個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)AD/DA的轉(zhuǎn)換器不可缺;
現(xiàn)有的與4-20MA相關(guān)的AD/DA:
轉(zhuǎn)換器都是SPI或I2C接口的串行的轉(zhuǎn)換器,適合于MCU去讀,通常做法是用MCU去傳取SPI或I2C接口的數(shù)據(jù),再傳入光纖通道,這樣做法,單路的模擬量轉(zhuǎn)光纖可能沒有問題,我們知道MCU的一個(gè)指令一個(gè)指令串行運(yùn)行的,如果2路以上的模擬量時(shí),每路的讀取時(shí)延是翻倍的,實(shí)際上對實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)沒有辦法使用。
模擬量轉(zhuǎn)光纖做法
4-20MA模擬量光端機(jī)通過高性能FPGA可編程器件,我們知道FPGA是可以并行處理任意邏輯實(shí)現(xiàn),每路的AD或DA轉(zhuǎn)換器的串行接口讀取是用FPGA并行處理無MCU處理,高速轉(zhuǎn)換,采樣頻率可以到20KHZ,并且多路傳送時(shí)是并行傳送的,沒有相應(yīng)的時(shí)延,任何實(shí)時(shí)性要求高的場合都可以使用;現(xiàn)在最多可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備16路模擬量的光纖傳輸,任何一路的傳輸時(shí)延都與單路的模擬量光端機(jī)一樣。
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