监测和操控不同的体系需求能够直接拜访传感器和驱动器，最好是从一个中心方位，选用标准化通讯办法（例如串行外设接口(SPI)）进行拜访。SPI是一种同步串行数据总线，协助设备和中心操控单元之间进行长间隔的数据交换。通讯操作遵照主从准则，是全双工的。SPI接口包括三行：SDI、SDO和SCK。
SPI通讯办法适用的线缆间隔不超越10米，通讯间隔更长时，一般需求用到中继器，这是由于跟着线缆添加，其线缆阻抗相应添加，由此导致信号衰减。然后有必要再次扩大信号。与此一起，线路会取得更高的信噪比(SNR)。可利用ADI公司供给的isoSPI通讯接口IC LTC6820 等器材来读取这些信号。
得益于该器材的创新式规划，能够运用双绞线电缆和适用的变压器来增强电气阻隔，由此相对轻松地最大化SPI通讯。
由于工业环境一般比较恶劣，所以需求运用电气阻隔通讯部件来维护用户免受危险电压影响，一起保证体系的可靠性。此外，尽管偶然会呈现共模电压，阻隔也能够协助完成准确丈量。因而，要将输入级与体系的其他级分隔开来，一起依然完成衔接，阻隔栅的运用就十分要害。
图1显现了一切从服务器怎么受一个主服务器操控。主服务器和从服务器能够是微操控器或ADC，一般经过本身的SPI接口与传感器或微操控器衔接。因而，LTC6820能够在两个彻底电气阻隔的器材之间完成SPI通讯所需的双向数据传输。它将来自主服务器的SPI信号编码为速率最高1 Mbps的差分信号，然后经过电气阻隔栅和双绞线传输。到了电缆另一端之后，差分信号再次由LTC6820接纳并解码为SPI信号，然后再路由到从服务器总线。LTC6820还供给驱动信号经过阻隔栅所需的电流。这些电流经过外部电阻，调整为契合体系要求的值，例如所需的线缆长度、SNR和抗扰度。
图1.阻隔式SPI接口，经过共用的主操控器来操控多个电路板（从操控器）。
可是请注意，尽管运用了SPI中继器，数据速率仍是有限的，取决于电缆长度。例如，图1中运用100米CAT5电缆的电路的数据速率仅为0.5 Mbps左右，是LTC6820所能供给的1 Mbps最大值的一半（见图2）。
图2.运用CAT5电缆时，数据速率与电缆长度的联系。
经过运用isoSPI通讯IC，能够简化远间隔阻隔传输SPI通讯信号电路的复杂性，由于能够省去传统电路一般需求的很多组件。此外，运用LTC6820能够完成最长100米的通讯间隔（在工业设置中并不罕见）。LTC6820还可轻松完成菊花链使用（一个主操控器操控多个从操控器）。并且，该器材十分合适电池监测体系使用，这是由于电池监测体系包括部分或许存在爆破危险的充电单元（例如，锂离子电池），需求施行电气阻隔通讯。
作者简介
Thomas Brand于2015年10月参加德国慕尼黑的ADI公司，其时他还在攻读硕士。2016年5月至2017年1月，他参加了ADI公司的现场使用工程师培训生项目。2017年2月，他开端担任现场使用工程师职位，首要担任工业大客户。此外，他还专心于研讨工业以太网，并为中欧的相关业务供给支撑。
他结业于德国莫斯巴赫的联合教育大学电气工程专业，之后在德国康斯坦茨使用科学大学取得世界出售硕士学位。
