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模拟量(4-20MA/0-10V )转光纤 的不同实现方法与区

浏覽次數:發布時間:2019-10-14


 
有關4-20MA模擬量

 4-20MA模擬量,由于采用了電流環的傳輸方式,相對于電壓信號,有傳輸線路的阻抗與環境幹擾很敏感,電流對噪聲並不敏感。4~20mA的電流環便是用4mA表示零信號,用20mA表示信號的滿刻度,而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。
但4-20MA电流环还是不适合于远距离传输,超过1KM的4-20MA模拟量远传,最好的解決方案还是通过光纤传输,可以有效抑制传输过程的电磁干扰。
 
4-20MA模拟量转光纤

常用的模擬量轉光纖的方法

我們知道4-20MA模擬量是標准模擬信號,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過AD轉換後變成數字量,再放入光纖通道中,對端接收後,再經過DA轉化後,變成模擬量,再生成4-20MA的信號;所以整個轉換系統AD/DA的轉換器不可缺;

现有的与4-20MA相关的AD/DA 转换器都是SPI或I2C接口的串行的转换器,适合于MCU去读,通常做法是用MCU去传取SPI或I2C接口的数据,再传入光纤通道,这样做法,单路的模拟量转光纤可能没有问题,我们知道MCU的一個指令一個指令串行運行的,如果2路以上的模擬量時,每路的讀取時延是翻倍的,實際上對實時性要求高的系統沒有辦法使用。
 
 
飛暢科技的模擬量轉光纖做法

我們的4-20MA模擬量光端機通過高性能FPGA可編程器件,我們知道FPGA是可以並行處理任意邏輯實現,每路的AD或DA轉換器的串行接口讀取是用FPGA並行處理無MCU處理,高速轉換,采樣頻率可以到20KHZ,並且多路傳送時是並行傳送的,沒有相應的時延,任何實時性要求高的場合都可以使用;
 
現在最多可以實現一台設備16路模擬量的光纖傳輸,任何一路的傳輸時延都與單路的模擬量光端機一樣

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