Dieses Referenzdesign zeigt eine kostenoptimierte Architektur zur Verbesserung der Auflösung eines Binäreingangsmoduls. Eine Mikrocontroller-Einheit (MCU) wird zwischen zwei Eingangskanälen (Gruppenisolierung) geteilt, um die Kosten pro Kanal zu minimieren. Der weite Eingangsbereich wird durch einen Verstärker mit Verstärkungsstufen und einen MCU-integrierten 10-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC) abgedeckt, der eine Messgenauigkeit von ±3 % ermöglicht. Diese Architektur macht mehrere Hardwareversionen je nach Eingangsspannungsbereich überflüssig, wie es bei einer auf Optokopplern basierenden Topologie der Fall ist. Ein digitaler Isolator wird verwendet, um den ADC-Code oder die Root-Mean-Square-Schätzung des Eingangs an den Host-Prozessor zu übertragen. Das Design wurde auf ESD, EFT und Überspannung gemäß IEC61000-4 Stufe 4 getestet.
Merkmale
- Messgenauigkeit: <±3 % über einen großen Eingangsbereich für AC/DC-Eingang unter Verwendung eines 10-Bit-SAR-ADC
- MCU wird zwischen zwei Kanälen geteilt (Gruppenisolierung), um die Kosten pro Kanal durch zusätzliche nicht zugewiesene Eingangskanäle für eine größere Kanalanzahl Gruppenisolierung zu minimieren.
- Breiter Eingangsbereich durch Verwendung eines Verstärkers mit zwei Verstärkungsstufen abgedeckt
- Auswahl zwischen einfacher oder verstärkter Isolierung zwischen Eingang und Hostprozessor mithilfe eines digitalen Isolators
- Auf der Platine integrierter Stromimpulsgenerator (20 mA bis 50 mA, 50 ms) mit MCU-PWM-Ausgang zum Entfernen der Kontamination (Verbrennungsschutz) an den binären Eingangskontakten