智能縮水率機(jī)方案設(shè)計(jì)
輸入保護(hù)本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/160883.htm
INA128的輸入保護(hù)電路都可提供±40V的過壓保護(hù),即是說,一個輸入端加-40V電壓、另一個輸入端加+40V電壓也不會帶來損壞。在正常信號條件下,過壓保護(hù)電路呈現(xiàn)低串聯(lián)阻抗;當(dāng)輸入電壓過大時,保護(hù)電路可使輸入電流限制在1.5~5mA的安全范圍之內(nèi)。INA128在不加電源的情況下,對輸入端可能產(chǎn)生的靜電電荷也具有過壓保護(hù)作用。
三. AD轉(zhuǎn)換電路(圖二)
INA128把毫伏級信號放大為1.2V---5V,再由AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。
AD轉(zhuǎn)換器選用用美國TI公司的高速8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC0820AC。
TLC0820AC是先進(jìn)LinCMOS 8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。均由兩個4位快閃轉(zhuǎn)換器、一個4位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、一個加法(誤差)放大器、控制邏輯及一個結(jié)果鎖定電路構(gòu)成。改進(jìn)的快閃技術(shù)可使低功率集成電路在整個溫度范圍內(nèi)以1.18μs完成8位轉(zhuǎn)換。片內(nèi)采樣與保持電路具有100ns采樣窗,允許這些器件以高達(dá)100mV/μs的斜升速率轉(zhuǎn)換連續(xù)模擬信號而無需外部采樣器件。與TTL兼容的3態(tài)輸出驅(qū)動器及兩種工作方式允許與不同微處理器接口。其特點(diǎn)如下:
先進(jìn)的LinCMOS硅門技術(shù)
8位分辨率
差分基準(zhǔn)輸入
并行微處理器接口
在溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換及存取時間,讀方式:2.5μs Max
無需外部時鐘或振蕩器
片內(nèi)采樣與保持
單5伏電源
用TLC0820AC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,再參照量化曲線算出水位,并且取多次水位的平均值以消除由于滾桶的轉(zhuǎn)動而引起水位的變化。用軟件自動完成了放大器的漂移的消除和調(diào)零功能。
四.通訊接口電路(圖四)
圖四
主從兩CPU之間采用半雙工RS485接口進(jìn)行串行通訊,抗干擾能力很強(qiáng)。同時,由于從CPU已將溫度、水位等數(shù)據(jù)處理整合,打包后發(fā)給主CPU,減輕了主CPU的負(fù)擔(dān)。
RS485串行通訊接口選用用美國TI公司75LBC184,并通過光藕TIL191和SN7400進(jìn)行電氣隔離。
SN75LBC184差分?jǐn)?shù)據(jù)線收發(fā)器商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兼容,片內(nèi)A、B引腳接有高能量瞬變干擾保護(hù)裝置,這種結(jié)構(gòu)能承受峰值為400W(典型值)的過壓瞬變(如雷電、靜電放電和交流電故障),從而顯著地提高了器件抗過壓瞬變的可靠性。普通的RS-485收發(fā)器很容易被過壓瞬變損壞,如果要有效地加以保護(hù),一般需外加包括隔離變壓器在內(nèi)的保護(hù)器件。若使用LBC184,可直接與傳輸線相接而不需要任何外加保護(hù)元件,這提供了一種可靠、低價(jià)和簡單的設(shè)計(jì)方案。
本器件還具有適合于電噪聲環(huán)境中的合用數(shù)據(jù)總線應(yīng)用的許多特點(diǎn)。差分驅(qū)動器設(shè)計(jì)成限斜率的,這種設(shè)計(jì),通信數(shù)據(jù)率仍可達(dá)250kbit/s,并使電磁干擾減到最小,同時能減少傳輸線終端不匹配引起的反射,因而可降低對傳輸線匹配的要求。接收器的獨(dú)特設(shè)計(jì)是當(dāng)輸入端開路時,其輸出為高電平,這一特性保證接收器輸入端電纜有開路故障時,不影響系統(tǒng)的正常工作。接收器的另一特點(diǎn)是輸入阻抗為RS-485標(biāo)準(zhǔn)輸入阻抗的2倍(≥24kΩ),故可以在總線上連接64個收發(fā)器。
SN75LBC184將RS485通信中各種故障(包括瞬變電壓、ESD、電磁干擾、總線開路、熱故障等)的防范措施集成到一個芯片內(nèi)。SN75LBC184不僅可以抑制瞬變電壓(如雷電等),還有其它多種故障抑制特性,是RS485通信中常見故障最完全的集成解決方案。
特性
具有瞬變電壓抑制功能,能防雷電和抗靜電放電沖擊
限斜率驅(qū)動器,使電磁干擾減到最小,并能減少傳輸線終端不匹配引起的反射
總線上可掛64個收發(fā)器
具有熱關(guān)斷保護(hù)
低禁止電源電流:300μA(最大)
接收器輸入端開路故障保護(hù)
ESD電壓可達(dá)±8kV
將收發(fā)器和瞬變電壓抑制器集成在一起,節(jié)省電路板空間,特別適合于野外或工業(yè)現(xiàn)場的通信。
SN75LBC184提供8腳塑料DIP(N)封裝和SOIC(D)封裝。
SN75LBC184:0℃~70℃
五.總結(jié)
通過以上對硬件的介紹,再配合適當(dāng)?shù)能浖鞠到y(tǒng)就可穩(wěn)定可靠的完成各傳感器的數(shù)據(jù)采集并實(shí)時發(fā)送給主CPU以實(shí)現(xiàn)對整各系統(tǒng)的控制。
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