模擬量／光纖轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)方法和差別是什么

模擬量／光纖轉(zhuǎn)換器是專門為解決復(fù)雜電磁環(huán)境下的模擬量信號傳輸而設(shè)計的一款工業(yè)級光纖通信傳輸設(shè)備。使用該設(shè)備可有效解決復(fù)雜電磁環(huán)境下（如大量使用變頻器、變壓器、整流器等非線性設(shè)備的工業(yè)現(xiàn)場）電磁干擾、地環(huán)干擾和雷電破壞等EMI導(dǎo)致的信號傳輸問題，有效提升了測量的準(zhǔn)確度、可靠性以及設(shè)備運行的安全性。那么，模擬量轉(zhuǎn)光纖的不同實現(xiàn)方法與區(qū)別有哪些呢？接下來我們就一起來看看吧！

有關(guān)4－20MA模擬量：

4－20MA模擬量，由于采用了電流環(huán)的傳輸方式，相對于電壓信號，有傳輸線路的阻抗與環(huán)境干擾很敏感，電流對噪聲并不敏感。4～20mA的電流環(huán)便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。

但4－20MA電流環(huán)還是不適合于遠(yuǎn)距離傳輸，超過1KM的4－20MA模擬量遠(yuǎn)傳，最好的解決方案還是通過光纖傳輸，可以有效抑制傳輸過程的電磁干擾。

常用的模擬量轉(zhuǎn)光纖的方法：

我們知道4－20MA模擬量是標(biāo)準(zhǔn)模擬信號，但在光纖中傳輸最好是采用數(shù)字信號，所以模擬量光纖傳輸要先將模擬量經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字量，再放入光纖通道中，對端接收后，再經(jīng)過DA轉(zhuǎn)化后，變成模擬量，再生成4－20MA的信號；所以整個轉(zhuǎn)換系統(tǒng)AD／DA的轉(zhuǎn)換器不可缺；

現(xiàn)有的與4－20MA相關(guān)的AD／DA：

轉(zhuǎn)換器都是SPI或I2C接口的串行的轉(zhuǎn)換器，適合于MCU去讀，通常做法是用MCU去傳取SPI或I2C接口的數(shù)據(jù)，再傳入光纖通道，這樣做法，單路的模擬量轉(zhuǎn)光纖可能沒有問題，我們知道MCU的一個指令一個指令串行運行的，如果2路以上的模擬量時，每路的讀取時延是翻倍的，實際上對實時性要求高的系統(tǒng)沒有辦法使用。

模擬量轉(zhuǎn)光纖做法

4－20MA模擬量光端機(jī)通過高性能FPGA可編程器件，我們知道FPGA是可以并行處理任意邏輯實現(xiàn)，每路的AD或DA轉(zhuǎn)換器的串行接口讀取是用FPGA并行處理無MCU處理，高速轉(zhuǎn)換，采樣頻率可以到20KHZ，并且多路傳送時是并行傳送的，沒有相應(yīng)的時延，任何實時性要求高的場合都可以使用；現(xiàn)在最多可以實現(xiàn)一臺設(shè)備16路模擬量的光纖傳輸，任何一路的傳輸時延都與單路的模擬量光端機(jī)一樣。

責(zé)任編輯：gt