IIC西安站研讨会：ADI工业环境下的精密测量

在工业过程控制中，常常面临着非常严苛的外部环境，温度范围可低至零下几十度，高至七八十度；另外需要采集的信号多种多样，有0-5V的电压信号，双极的正负5V信号，也有变送器输出的4-20mA信号等等；此外，工业现场的电弧焊、电动机起动带来的干扰很大；强电/弱点之间的隔离、输入输出之间的隔离是经常需要考虑的问题……诸多的挑战对测试测量提出了较高的要求，尤其是精度方面的要求。

ADI在IIC2009西安站的研讨会上，介绍了一整套精密测试测量方案，解决了工业环境下测试测量面临的种种难题。一个工业测量的典型信号链如下图所示:

图中，红色部分是ADI产品涵盖的范围，可以看到，ADI可以提供满足工业测量的所有产品，满足工业系统中的单输入系统、DCS(离散控制系统)控制和工业现场通信的要求，典型产品为PLC和数据采集卡，用在智能控制、化工、医药等应用领域。

虽然理论上一个12bit的系统就可以达到千分之一的精度，但考虑到基准电压源、温度传感器、放大器、ADC/DAC的温度漂移，总共的影响加在一起，达到0.1%和0.05%的精度绝对是一个挑战。ADI凭借多年的经验和先进的技术能够提供精确测量的方案。

值得一提的是iCMOS工艺，在iCMOS工艺开发以前,工业设计工程师因为要考虑模拟CMOS产品的成本和功耗问题,迫使他们显著增加额外的信号调理、信号偏置和外部运算放大器以满足从执行机构到传感器各种高电压工业系统接口对高速率和低功耗的要求。

iCMOS工业制造工艺能制造出新型高性能模拟集成电路,它们能够在电噪声环境下工作而不用增加其它CMOS制造工艺需要的附加IC成本。这种iCMOS制造工艺还能使采用亚微米工艺尺寸的芯片承受高达30 V电压。其中可选的漏极扩展允许工作电压高达50 V。iCMOS工艺的主要特点是它能使单元电路与底层之间或单元电路与单元电路之间完全隔离。这就意味着通过对同一单芯片施加多种电源电压,一颗单芯片能实现5 V 电压CMOS电路和16 V,24 V或30 V高电压的CMOS电路混合和匹配。

ADI工程师还详细介绍了PLC的Demo板和参考设计。DEMO板如下图：

DEMO板演示了AD7793、ADR02、AD5442、ADUC7027、ADM3251等等ADC、基准电压源、隔离类产品。系统框图如下 ：

ADI丰富的产品和整套的技术方案大大便利了工程师的设计，提供了满足信号检测、隔离、传输等等应用的产品，在IIC2009西安站展会上吸引了广大工程师的关注。

寇茜 报道