数字式隔离芯片在串口通讯中的应用

数字式隔离芯片在串口通讯中主要用于解决电气隔离问题,防止地环路干扰、高压冲击或信号噪声对通讯系统的影响。以下是其核心应用场景和实现方式:


电气隔离保护

串口通讯中,不同设备间可能存在地电位差,导致共模噪声或电流环路干扰。数字隔离芯片通过光耦、电容或磁耦技术隔离信号,阻断直流和低频噪声,仅允许数字信号通过。例如RS-232/RS-485接口中,隔离芯片可保护MCU免受外部电压波动损坏。


提升抗干扰能力

在工业环境中,电磁干扰(EMI)较强,隔离芯片能有效抑制高频噪声。通过隔离收发器(如ADI的ADM2587E)将信号与电源完全隔离,确保数据在长距离传输(如RS-485可达1200米)时的稳定性。


问题及解决

探测器在使用过程中出现4-20mA电流跳变的情况,排查过程中发现将与探测器串口通讯的设备断开后,4-20mA输出正常。

然后用示波器测量4-20mA的DAC输出,发现DAC输出波形存在周期性变化,并且与串口通讯间隔时间一样。然后排查单片机到串口通讯设备之间的电路,最终发现去掉数字隔离器直接飞线,4-20mA输出无异常。

然后将隔离数字芯片的电压从5V改为3.3V后,4-20mA电路输出正常。

问一下各位大佬,为什么串口通讯的波形会叠加到4-20mA输出电路?

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