什么是浮地技术?

核心提示1 浮地技术:是针对系统存在需要检测的对地浮动的差模信号问题(通常这些被测信号与系统信号参考地之间存在一些较高数值的共模信号)而采用的一类信号测量与处理技术。目的:是要将浮动的信号转化或传输到以系统信号地为参考点的信号(既:“把天上的仙女转

1 浮地技术:是针对系统存在需要检测的对地浮动的差模信号问题(通常这些被测信号与系统信号参考地之间存在一些较高数值的共模信号)而采用的一类信号测量与处理技术。目的:是要将浮动的信号转化或传输到以系统信号地为参考点的信号(既:“把天上的仙女转变成地上的凡人”)。例如:系统中的两点(P1,P2), Vp1=1000V, Vp2=1001V,Vcom(共模电压)=1000V,Vdif(差模或差分电压)= +1V,P1定为浮动参考点.高压电源的输出电流转换成的电压信号是一个比较典型的案例。常用“隔离放大器”与“仪器放大器(或减法比例器)”剔除共模信号。而后者通常只能减去±10V以内的共模信号,但漂移较小。前者先将Vdif转换成便于隔离传输的形式(如:光、占空比变化的脉冲信号等),再通过光接收器、脉冲变压器等将信号还原成原来的形式;温飘系数通常为:30-50uV/℃,于是在0-40℃的环境里,会有±0.6-1mV的温飘变化;零飘还是比较大的,相比:采用数字脉冲做传输方式的比模拟传输隔离信号方式的漂移要小;最高隔离电压可达到:1KV-2KV;典型供应商:ADI公司,通常价格较贵(几百元¥量级/个)。通常,是将前端放大器的浮动电源的公共点与“低内阻”(很重要,不能忽略)浮动参考点相连接。

2 解决问题的思路:通常,解决漂移的思想是尽量从信号前端得到较高幅度的信号。这样,尽管通过隔离传输产生了较大的漂移(可将这些漂移看作噪声干扰信号),较高的信噪比还是可以满足要求而漂移或可忽略不计。例如:能用100KΩ的电阻(将0.6uA-114.7uA的电流转换成60mV-11.47V的电压信号),就不用1KΩ或10KΩ电阻。

3 新的建议:感谢技术的进步!现在有很多价廉物美的串行数字输出的A/D(如:TI-BB,ADI,NSC等公司),先在浮动点将Vdif数字化,再采用光耦(6N136/7等)隔离共模信号、传输数字信号到系统参考地后,或用串行D/A还原或显示或由单片机处理自由度就大多了。通常可以解决漂移问题。只是需要注意:A/D浮动工作电源的公共点要与“低内阻”浮动参考点相连接。其余就是常规设计问题了。

物理隔离。浮地电路即该电路的地与大地无导体连接,实地电路是电源两端的电压差为恒定值,其中较低电位的一端可以被用于电路的一个地端,是真正的连接在一起的,地是作为电路或系统基准的等电位点或平面。两者不相交,采用物理完全隔离办法。物理隔离是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分利用物理介质隔离开来,使它们不发生电的联系。

 
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