В системах автоматизации очень распространены дискретные (двоичные сигналы) поступающие от кнопок, переключателей, датчиков, исполнительных механизмов и т.д. Существует несколько типов дискретных входов и несколько разных стандартов, предъявляющих требования к ним.
Традиционное решение приемника дискретных сигналов строится очень просто, без использования сложных компонентов и схемотехнических решений. Однако, под каждые требования необходима своя спецификация, а иногда и схемотехника канала дискретного входа. Кроме того, традиционные решения не дают возможности осуществлять дополнительную обработку входного сигнала для повышения помехозащищенности.
Унификация же входа и реализация дополнительных функции приводят к тому, что необходимо использовать дополнительные компоненты (АЦП, ИОН, микроконтроллер, цифровой изолятор, изолированный источник питания), а это ведет к высокой стоимости канала дискретного входа и усложнению производственного процесса.
Компания Maxim Integrated выпустила уникальные микросхемы – системы-на-кристалле для реализации универсальных дискретных входов – MAX14001 и MAX14002, которые позволяют реализовать интеллектуальный дискретный вход с индивидуальной (поканальной) гальванической развязкой при помощи одной микросхемы.
Встроенный 10-бит АЦП позволяет иметь широкий динамический диапазон на входе канала, что дает возможность работать как с низковольтными дискретными сигналами (12, 24В), так и с высоковольтными дискретными сигналами (220В). Благодаря встроенному цифровому компаратору, нет необходимости постоянно считывать и обрабатывать данный с АЦП. Порог срабатывания можно просто задать посредством SPI и начинать обработку данных АЦП (если требуется) только после срабатывания компаратора.
Структурная схема MAX14001 и MAX14002
В MAX14001 и MAX14002, помимо АЦП и компаратора, реализован так же цифровой изолятор и изолированный источник питания. Характеристик встроенного источника опорного напряжения достаточно для обеспечения требуемой точности при определении срабатывания в диапазоне входного сигнала до 300В. Но если требуется повысить точность преобразователя, можно использовать внешний источник (к примеру: MAX6006, LM4041, LM4051, REF3312, REF3012).
Дополнительными функциями, поддерживаемыми данной микросхемой, является возможность обеспечения настраиваемого импульса режекции и управление входным сопротивлением канала при помощи внешнего транзистора.
Особенности:
- Гальванический барьер: 3.75kVRMS
- АЦП: 10 Бит, 10кSPS
- ИОН: ±5 %
- Изолированный встроенный источник питания
- Интерфейс SPI
- Встроенные функции диагностики
- Настройка импульса режекции
- Настройка тока смещения для регулировки входного сопротивления
Источник: www.compel.ru