可编程逻辑操控器(PLC)是许多工业主动化和进程操控体系的中心，可监控和操控杂乱的体系变量。 根据PLC的体系选用多个传感器和履行器，可丈量和操控模仿进程变量，例如压力、温度和流量。 PLC广泛运用于许多不同运用，例如工厂、炼油厂、医疗设备和航空航天体系，它们需求很高的精度，还要保持稳定的长期作业。 此外，剧烈的市场竞争局势要求有必要下降本钱和缩短规划时刻。 因而，工业设备和要害基础设施的规划人员在满意客户对精度、噪声、漂移、速度和安全的严厉要求方面遇到了严峻的应战。
本文阐明怎么运用ADAS3022来替换模仿前端(AFE)级，然后下降杂乱性，处理多通道数据收集体系规划中遇到的许多难题。 这种高功能器材具有多个输入规模，十分合适高精度工业、仪器、电力线和医疗数据收集卡运用，能够下降本钱和加速产品面市，一起占用空间很小，易于运用，在1 MSPS速率下供给真实的16位精度。
图1. 典型PLC信号链
PLC运用示例
图1显现在工业主动化和进程操控体系中运用PLC的简化信号链。 PLC一般包含模仿和数字输入/输出(I/O)模块、中央处理器(CPU)和电源办理电路。
在工业运用中，模仿输入模块可获取和监控恶劣环境中的长途传感器信号，例如存在极点温度和湿度、振荡、爆破化学物品的环境。 典型信号包含具有5 V、10 V、±5 V和±10 V满量程规模的单端电压或差分电压，或许0 mA至20 mA、4 mA至20 mA、±20 mA规模的环路电流。 当遇到具有严峻电磁搅扰(EMI)的长电缆时，一般运用电流环路，由于它们自身具有杰出的抗扰度。
模仿输出模块一般操控履行器，例如继电器、电磁阀和阀门等，以构成完好主动化操控体系。 它们一般供给具有5 V、10 V、±5 V和±10 V满量程规模的输出电压，以及4 mA至20 mA的环路电流输出。
典型模仿I/O模块包含2个、4个、8个或16个通道。 为满意严厉行业规范，这些模块需求供给过压、过流和EMI浪涌维护。 大多数PLC包含ADC和CPU之间、CPU和DAC之间的数字阻隔。 高端PLC或许还有世界电工委员会(IEC)规范规则的通道间阻隔。 许多I/O模块包含每通道软件可编程单端或差分输入规模、带宽和吞吐率。
在现代PLC中，CPU主动履行多个操控使命，运用实时信息拜访进行智能决议计划。 CPU或许包含高档软件和算法以及Web衔接，用于过失校验确诊和毛病检测。 常用通讯接口包含RS-232、RS-485、工业以太网、SPI和UART。
图2所示电路是一款高度集成、16位、1 MSPS、多路复用、8通道、灵敏的数字收集体系(DAS)，集成可编程增益外表扩大器(PGIA)，能够处理全规模工业级信号。 这种高集成度能够节约电路板空间，下降全体部件本钱，使得ADAS3022十分合适空间受限的运用，例如主动测试设备、电力线监控、工业主动化、进程操控、患者监护以及其他工业和外表体系，它们都选用±10 V的工业信号电平作业。
图2. 选用5 V单电源的16位、1MSPS、8通道数据收集处理计划简化原理图
ADAS3022可经装备用于丈量最多八个单端输入或四个差分对。 七种双极性输入规模可处理各种工业信号电平（±640 mV至±24.576 V），因而能够直接与大部分传感器接口相连。
+5 V单电源为电路供电，高效率、低纹波升压转化器发生±15 V电压，可处理最高±24.576 V的差分输入信号（±2 LSB INL最大值、±0.5 LSB DNL典型值）。 关于高精度运用，这款紧凑、经济型电路能够供给高精度和低噪声功能。 经低功耗运算扩大器AD8031缓冲后的低噪声基准电压源ADR434供给基准电压。
这个完好传感器数据收集处理计划占用的电路板空间仅为分立计划的三分之一，并下降了一半的本钱，有助于工程师简化规划，一起减小高档工业数据收集体系的尺度，缩短产品面市时刻，节约本钱。 它使得咱们无需对输入信号进行缓冲、电平转化、扩大、衰减或其他调度，也消除了咱们对共模按捺、噪声和树立时刻的忧虑，还处理了与规划高精度16位1 MSPS数据收集体系相关的许多难题。
