[实用新型]一种用于工业ADC采集系统的隔离电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业ADC采集系统设计领域，尤其是一种用于工业ADC采集系统的隔离电路。

背景技术

工业ADC采集系统应用于大型超声波热量表检定设备中，用于采集电动调节阀的电压，变频器的电流，流体温度等。大型超声波热量表检定设备中设置有大功率电动机、变频器、电磁流量计、电动调节阀等设备，使用环境较为恶劣，需要进行电气隔离。而ADC采集系统需要一个稳定的电源环境，以保证ADC采集系统不受电路中其它部分的影响。另外ADC采集系统与外部信号直接相连，容易将外部干扰带到MCU控制系统，影响系统的稳定。目前，工业ADC采集系统易受电路中其他部分的干扰；而且ADC采集系统在发生故障以及其信号源存在较大干扰时，易造成主控电路发生故障。

发明内容

本实用新型针对以上技术问题的不足，提供一种用于工业ADC采集系统的隔离电路，该电路设计提供了良好的隔离电源，提高了ADC采集系统的抗干扰性能。

本实用新型提供的技术方案是：一种用于工业ADC采集系统的隔离电路，其主要包括MCU控制系统，电源隔离模块，LDO电源模块，数字隔离模块，ADC采集模块，多路复用器模块；

电源隔离模块对电源隔离处理后与LDO电源模块相连接；LDO电源模块分别与数字隔离模块、ADC采集模块、多路复用器模块相连接，为其提供稳定电源；数字隔离模块分别与MCU控制系统、ADC采集模块、多路复用器模块相连接，数字隔离模块为MCU控制系统和ADC采集模块、MCU控制系统和多路复用器模块提供电压隔离；多路复用器模块还与ADC采集模块相连接。

MCU控制系统，主频72MHz，具有多种接口，以SPI接口连接ADC芯片AD7091R。

LDO电源模块接收经过电源隔离模块隔离后的电源，为数字隔离模块、ADC采集模块和多路复用器模块供电。

电源隔离模块，主要作用是将ADC电源与外部电源进行隔离；电源隔离模块中的隔离电源B0505LS_2WR2将工业ADC采集系统与PCB板上其余功能模块进行了电源隔离，以使得在使用LDO电源模块时，保证电源的稳定可靠，电源隔离模块外接的输入电源为5V，其输出电源也是5V。

LDO电源模块电源LM1117（U103）；主要作用是为ADC采集系统提供良好的稳定电源，LDO电源模块其输入电源为5V，输出电源为3.3V。

数字隔离模块分别与MCU控制系统、ADC采集模块、多路复用器模块相连接；数字隔离模块ADUM1401ARWZ为MCU控制系统与ADC芯片AD7091R的数字接口提供电压隔离，数字隔离模块ADUM1400ARWZ为MCU控制系统与多路复用器模块芯片ADG1606BRUZ的数字接口提供电压隔离；数字隔离模块ADUM1400ARWZ以及ADUM1401ARWZ能够有效的将MCU控制系统与ADC采集模块进行数字隔离，从而完成了本实用新型电路的完全电气隔离。

ADC芯片AD7091R，属于12位工业用ADC芯片，具有稳定的内部参考电源，性能稳定可靠。

多路复用器模块芯片ADG1606BRUZ（U101），通过A0，A1，A2，A3的编码可以将任意一路的信号采集端连接到ADC芯片AD7091R的输入端，提高了AD7091R芯片的利用率。

MCU控制系统通过连接到数字隔离模块，来控制或者读取ADC采集模块中所采集的信号；MCU控制系统通过连接到数字隔离模块，将连接到多路复用器模块芯片ADG1606BRUZ的ADC1、ADC2...ADC16中的任意一路通过连接到ADC采集模块中的ADC芯片AD7091R的ADC信号采集端，以此实现MCU控制系统对多路复用器模块的连接控制。

数字隔离芯片ADUM1400ARWZ（U100），以及数字隔离芯片ADUM1401ARWZ（U99），将ADC电路的数字接口与MCU控制系统的数字接口进行了有效隔离，有效防止其它功能模块的干扰串到ADC电路，同时有效保护了MCU控制系统电路免受ADC电路的影响。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的电路设计为ADC采集提供了良好的隔离电源，提高ADC采集系统的抗干扰性能，同时将ADC数字接口与MCU控制系统数字接口进行了有效隔离，提高了主控电路的EMI性能，进一步保证了控制系统的稳定可靠，不易造成主控电路发生故障。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的电源隔离模块电路图。