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模擬量(4-20MA/0-10V )轉光纖 的不同實(shí)現方法與區

瀏覽次數:發(fā)布時(shí)間:2019-10-14


 
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,有傳輸線(xiàn)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,用20mA表示信號的滿(mǎn)刻度,而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。
但4-20MA電流環(huán)還是不適合于遠距離傳輸,超過(guò)1KM的4-20MA模擬量遠傳,最好的解決方案還是通過(guò)光纖傳輸,可以有效抑制傳輸過(guò)程的電磁干擾。
 
4-20MA模擬量轉光纖

常用的模擬量轉光纖的方法

我們知道4-20MA模擬量是標準模擬信號,但在光纖中傳輸最好是采用數字信號,所以模擬量光纖傳輸要先將模擬量經(jīng)過(guò)AD轉換后變成數字量,再放入光纖通道中,對端接收后,再經(jīng)過(guò)DA轉化后,變成模擬量,再生成4-20MA的信號;所以整個(gè)轉換系統AD/DA的轉換器不可缺;

現有的與4-20MA相關(guān)的AD/DA 轉換器都是SPI或I2C接口的串行的轉換器,適合于MCU去讀,通常做法是用MCU去傳取SPI或I2C接口的數據,再傳入光纖通道,這樣做法,單路的模擬量轉光纖可能沒(méi)有問(wèn)題,我們知道MCU的一個(gè)指令一個(gè)指令串行運行的,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)性要求高的系統沒(méi)有辦法使用。
 
 
飛暢科技的模擬量轉光纖做法

我們的4-20MA模擬量光端機通過(guò)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,每路的AD或DA轉換器的串行接口讀取是用FPGA并行處理無(wú)MCU處理,高速轉換,采樣頻率可以到20KHZ,并且多路傳送時(shí)是并行傳送的,沒(méi)有相應的時(shí)延,任何實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合都可以使用;
 
現在最多可以實(shí)現一臺設備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一樣
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