基于單芯片解決方案的新型溫變型隔離柵的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前，在石油煉化、化工廠、礦山等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，隔離式安全柵產(chǎn)品的使用越來越廣泛。在可能含有易爆氣體的場(chǎng)所，為了維護(hù)人身、財(cái)產(chǎn)的安全，使用基于本安技術(shù)的溫變型隔離柵產(chǎn)品成為無可替代的選擇。但是，目前常用的溫變型隔離柵產(chǎn)品，部分存在著采樣種類受限（只能采樣熱電阻或只能采樣熱電偶）、總線通訊功能缺失、安裝密度較低等情況，產(chǎn)品性能有待進(jìn)一步的完善和提高。
　　 本文在分析了溫變型隔離柵產(chǎn)品需求的基礎(chǔ)上，提出了一款基于C8051F350的新型

2、溫變型隔離柵的設(shè)計(jì)方案，相對(duì)于傳統(tǒng)的溫變型隔離柵，該隔離柵具有能同時(shí)采樣熱電阻、熱電偶信號(hào)于一體的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)總線供電、總線通訊的功能，其低功耗、超薄型的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)單機(jī)柜的高密度安裝，體現(xiàn)了更低的綜合成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，信號(hào)類型可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)靈活配置，方便工程實(shí)施。
　　 本文首先介紹了本安技術(shù)、安全柵產(chǎn)品的發(fā)展背景和研究意義。闡述了常用隔離柵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和性能特點(diǎn)，分析了當(dāng)前溫變型隔離柵的現(xiàn)狀。結(jié)合帶高精度AD的MCU的應(yīng)用

3、，提出了新型溫變隔離柵產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了關(guān)鍵器件的選型以及各部分電路的具體實(shí)現(xiàn)方案，采用KeilC51作為設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行了嵌入式軟件的設(shè)計(jì)。通過對(duì)電壓質(zhì)量、通訊信號(hào)質(zhì)量、PWM波形質(zhì)量、信號(hào)采樣精度、斷線報(bào)警、總線通訊、功耗等指標(biāo)的測(cè)試，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了比較全面、客觀的驗(yàn)證，得出了完成預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)的結(jié)論。但因熱電偶的信號(hào)類型種類繁多，因此本文只實(shí)施了一種E型熱電偶及熱電阻Pt100的設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于測(cè)試設(shè)備條件的限制，EMC（電磁