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工业4.0物理层接口设计的关键问题解析
资料介绍

一文详解工业自动化的仪器仪表智能监控

工业4.0中5类核心传感器的优缺点和局限

面向工业4.0的软件可配置组件和解决方案

在“为工业4.0启用可靠的基于状态的有线监控——第1部分”一文中,我们介绍了ADI公司的有线接口解决方案,该方案帮助客户缩短设计周期和测试时间,让工业CbM解决方案更快地进入市场。

本文探讨了多个方面,包括选择合适的MEMS加速度计和物理层,以及EMC性能和电源设计。此外,还包括第一部分介绍的三种设计解决方案和性能权衡。本文为第二部分,着重介绍第一部分展示的SPI至RS-485/RS-422设计解决方案的物理层设计考量。

为MEMS实现有线物理层接口的常见挑战包括管理EMC可靠性和数据完整性。但是,在RS-485/RS-422长电缆上分布SPI之类的时钟同步接口,同时在相同的双绞线(虚假电源)上部署电源和数据时,会带来更多挑战。本文讨论以下关键问题,并就物理层接口设计提供建议:

  • 管理系统时间同步
  • 推荐的数据速率与电缆长度
  • 适用于共用电源和数据架构的滤波器设计和仿真
  • 虚假电源结构中的无源元件性能权衡
  • 元件选择和系统设计窗口
  • 试验性测量
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