频率/电压变换
频率/电压变换与电压/频率变换经常相伴出现。在如图3.4.10所示电路中,施密特反相器C***0106的Uss端接至运放的“虚地”端。当输入为低电平时,反相器输出为高电平,对C,充电:当输入为高电平时, C1放电。在一个周期内平均放电电流为/-O/T-UnnCif,输出电压1o--IR--UpRCf,电容C, C3有***开关尖峰,平滑滤波的作用。
模拟集成UIF, FIU转换器具有精度高、线性度高、温度系数低、功耗低、动态范围室等一系列优点, 目前已广泛地应用于数据采集、自动控制和数字化及智能化测量仪器中。模拟集成UIF, FIU转换器大多采用恒流源复位型,UEC电路做基本电路。近年来生产的电压/频率变换器集成电路,既可工作于U/F模式,又河工作于FIU模式,其典型产品有美国Telecom公司的TC9401型、AD 公司的AD650型等。AD650在通信、仪器仪表、雷达、远距离传输等领域得到了广泛的应用。AD650的主要性能如下。
(1)采用电荷平衡式UF转换原理,既可输入单极性电压,也可输入双极性电压或差分电压,输出为矩形波,其转换精度达14位(TC9401为13位),
(2)频率范围宽、非线性误差小,其工作频率范围是0--1MIz.在10kHz, 100kHz和1MHz时,其非线性误差分别为0.002%、 0.005%和0.07% (典型值),其输入电阻高达1000MQ,输入电容仅为
10pF,利用可调电阻或电位器,能进行零点校准及满度校准。(3)只需对外围电路稍加改动,即可构成FIU转换器.
(4)使用灵活,除常规用法外,还可以构成微分式FU转换器或锁相环UF转换器。其外围电路比TC9401更简单。
(5)采用集电极开路输出,输山端经过上拉电阻接+5V~+30V电源,能与CMOS.TIL电路兼容。
应用：
>>隔离4-20mA或0-20mA信号传输
>>信号长线无失真传输
>>模拟信号数据隔离、采集和变换
>>仪器仪表信号收发
>>工业现场信号隔离及变换
>>电力监控、***设备隔离
>>非电量信号变送
>>变频器信号隔离采集
>>PLC/FA 电机信号隔离控制
主要特性:
>>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力
>>输出标准信号：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高负载能力
>>辅助电源：5V/12V/15V/24VDC（范围&plu***n;10%）
>>全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.2%）
>>精度等级：0.1级、0.2级、0.5级。产品出厂前已检验校正，用户可以直接使用
>>国际标准信号输入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等
>>标准DIN35 导轨式安装
产品选型表：
DIN11 IRT - U(A)□ - P□ - O□
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输入信号 |
供电电源 |
输出信号 |
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电压 |
代码 |
电流 |
代码 |
Power |
代码 |
电流 |
代码 |
电压 |
代码 |
|
0-5V |
U1 |
0-1mA |
A1 |
24VDC |
P1 |
0-20ma |
O2 |
0~5V |
O4 |
|
0-10V |
U2 |
0-10mA |
A2 |
12VDC |
P2 |
4-20ma |
O1 |
0-10V |
O5 |
|
0-75mV |
U3 |
0-20ma |
A3 |
5VDC |
P3 |
用户自定义 |
Oz |
1-5V |
O6 |
|
0-2.5 |
U4 |
4-20mA |
A4 |
15VDC |
P4 |
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|
用户自定义 |
Uz |
用户自定义 |
Az |
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产品***大***额定值：
Continuous Isolation Voltage（持续隔离电压）:3000VDC
Junction Temperature（工作温度）:+85℃
Storage Temperature （存贮温度）:+150℃
Lead Temperature （焊接温度）:+300℃（10秒）
电源电压范围：&plu***n;10%Vin
注意：如果超出上述范围，产品可能会引起***性损坏。
选型举例：
例1：输入信号:0-10V 供电电源:12V 输出信号:0-10V 型号:DIN11-IRT-U 2-P2-O2
例2：输入信号:0-10V 供电电源:24V 输出信号:4-20ma 型号:DIN11-IRT-U2-P1-O1
例3：输入信号:0-3V 供电电源:24V 输出信号:4-20ma 型号:DIN11-IRT-Uz-P1-O1（Uz:0-3V）
频率/电压变换
AD650的组成原理如图3.4.11所示。由图可知,它由积分器、比较器、精密电流源、单稳多谐振荡器和输出晶体管构成,输入信号电流可直接由电源提供,也可由电阻(R+R)端的输入电压产生。输入信号电流由1mA内部电流源开关控制,以***脉冲提供的内部反馈电流,使这种电流源***平衡,输出三极管每产生一个脉冲所需要的电荷群数量依赖于输入电流信号的幅度。由于每单位时间传递到求和点的电荷数量对输入信,彦呈线性函数关系,所以可实现电压/频率转换。电荷平衡式结构由于对输入信号,续秋分,所以具有优良的抗噪声性能。由AD650实现的电压/频
通用参数
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参数名称 |
测试条件 |
***小 |
典型值 |
***大 |
单位 |
|
隔离耐压 |
50Hz，1分钟,漏电流1mA |
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2500 |
|
VDC |
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耐冲击电压 |
3KV， 1.2/50us(峰值) |
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|
工作温度 |
|
-25 |
|
+70 |
℃ |
|
工作湿度 |
无凝露 |
10 |
|
90 |
% |
|
存储温度 |
|
-45 |
|
+80 |
℃ |
|
存储湿度 |
|
10 |
|
95 |
℃ |
|
输入参数 |
|
输出参数 |
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输入项目 |
输入阻抗 |
电源损耗 |
输入过载能力 |
输出项目 |
输出过载能力 |
响应时间 |
|
|
0-5V |
≥300KΩ |
电压输出 < 0.6W 电流输出 <1.5W |
2.0倍额定：连续 |
4-20mA |
负载电阻 不超过350Ω |
≤1mS |
|
|
0-10V |
0-20mA |
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|
0-1mA |
1KΩ |
1.5倍额定：连续 3.0倍额定：1S |
|
||||
|
0-10mA |
TYP：250Ω 可自设定 |
0-5V |
≥2KΩ |
||||
|
0-20mA |
0-10V |
||||||
|
4-20mA |
1-5V |
||||||
注: 电流输出型如果要求负载电阻500Ω,请另做注明