[实用新型]一种模拟量数字化隔离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟量数字化隔离装置。

背景技术

模拟量隔离就是对模拟信号进行隔离，以保证模拟量的完整性。模拟信号主要是与离散的数字信号相对的信号，模拟信号是指用连续变化的物理量表示信息，其信号的幅度、或频率、或相位随时间作连续变化，它存在于自然界各个角落，如每天的温度变化，而数字信号是人为抽象出来的在时间上不连续的信号。模拟信号在传输过程中很容易受到干扰，所以在很多系统中，对模拟信号都进行了隔离。模拟信号所考虑的电路参数完全不同于数字信号，模拟信号通常先要考虑：精度或线性度、频率响应、噪声考虑。

目前，在各控制装置的应用中，对于模拟信号的输入或输出大都需要进行隔离，目前，主要有以下四种隔离法，其中隔离运放的应用最为常见。

1.光电隔离：采用光电隔离器件，由电信号转化成光信号再转成电信号，达到输入级对输出级的隔离。

2.电压器隔离：变压器的输入线圈信号感应到输出线圈上，实现全隔离。

3.飞度电容隔离：由于它是利用继电器切换来隔离输入信号端口和仪器端口，故采用速度较慢。

4.隔离运放隔离：利用隔离运放自带的隔离功能来达到隔离的目的。  

而目前的这些隔离方法，模拟量的精度不高，模块的体积大，抗干扰能力差，且成本高。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种模拟量精度高、模块体积小、抗干扰能力强且成本低的模拟量数字化隔离装置。

本实用新型所述模拟量数字化隔离装置，包括模拟量信号输入模块，所述模拟量信号输入模块包括用于将模拟量转换为数字量的数模转换芯片ADS7953，所述模拟量信号输入模块连接CPU模块，模拟量转换为数字量后通过通信方式传送给CPU模块。

所述模拟量信号输入模块连接模拟量采样模块及AD模块，所述模拟量采样模块及AD模块连接带信号隔离的通信传输电路模块，所述带信号隔离的通信传输电路模块连接CPU模块。

本实用新型所述模拟量数字化隔离装置，其有益效果是：

在模拟量信号输入模块加入一数模转换芯片ADS7953，将模拟量转换为数字量后，通过带信号隔离的通信传输电路模块将数字量传递给CPU模块，不用外接隔离模块，体积小，成本低；通过将模拟量转换为数字量再以通信的方式传递，模拟量精度高、抗干扰能力强，故障少。

附图说明

此附图说明所提供的图片用来辅助对实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

附图1为本实用新型模拟量数字化隔离装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将以具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如附图1~2所示，本实用新型所述模拟量数字化隔离装置，包括模拟量信号输入模块，所述模拟量信号输入模块包括一用于将模拟量转换为数字量的数模转换芯片ADS7953，所述模拟量信号输入模块连接模拟量采样模块及AD模块，所述模拟量采样模块及AD模块连接带信号隔离的通信传输电路模块，所述带信号隔离的通信传输电路模块连接CPU模块，ADS7953是一款12/18位多通道模数转换器，配备内置采用保持器的电容SAR A/D转换器，其接受宽范围模拟量电源电压，超低功耗的特性使其适用于电池供电和隔离式电源的应用，1.7V至5.25V的宽I/O供电范围有助于实现与最常用CMOS数字主机之间的无胶接口，模拟量通过数模转换芯片ADS7953转换为数字量后通过通信方式传送给CPU模块。

模拟量信号输入模块将输入的模拟量通过RC电路的第一次整形进入放大器，最终进入模数转换芯片变为数字量后通过与CPU之间的通信协议送入CPU中，这一过程中对模拟量的隔离主要是通过模数转换芯片利用串行通信SCL的方式达到目的，模数转换芯片包含两路电源，在电路设计时将两路隔离的电源接入芯片，这样利用芯片自带的隔离技术来达到模拟量的隔离。与CPU的信号传输是ADS7953所带的串行接口让数据通过一条传输线传送出去，由于采用数字化传输，不会影响到模拟量信号的完整形，所以有较高的可靠性和良好的频率性。