
设计I/O模块的模拟量隔离方案需根据精度、带宽和成本选择技术路径.
对于直流或低频信号,常采用隔离放大器,如使用调制解调技术的Σ-Δ型隔离ADC,其将模拟信号数字化后通过数字隔离器传输,能实现高精度和高共模抑制比.对于中频信号,可使用线性光耦配合外部运算放大器构成隔离电路,但需要额外的电路来补偿光耦的非线性和温漂;另一种方案是使用隔离式DC-DC转换器为现场侧的传感器供电,同时使用隔离式ADC或V/F转换器进行信号采集.
设计关键点包括:为隔离电源提供足够的功率和稳定性;确保隔离栅两侧的接地和屏蔽处理得当,防止电容耦合引入噪声;隔离器件本身的隔离电压、爬电距离和电气间隙需满足安规要求.
布局时,隔离器件应跨接在PCB的隔离带上,两侧电路严格分开.
设计后需进行耐压测试和精度测试.