模擬輸入信號隔離器有多種類型,從輸入通道數(shù)量來看,它們分為單路和雙路,以及一路輸入和二路輸出信號分配功能。供電方式可分為電路供電和獨立供電。
電路供電類型
電路供電型信號隔離器通常被稱為無源信號隔離器,其輸入輸出均為二線,接線十分方便,它將DCS、PLC或數(shù)顯表的供電電源通過阻隔分配給二線制變送器,同時,二線制變送器產生4-20mA的信號阻隔分配給DCS、PLC或數(shù)顯表。尤其適用于現(xiàn)場為二線制變送器,需要阻隔輸入DCS,PLC系統(tǒng)或數(shù)顯儀表,而輸入設備的輸入卡具有內部供電功能,如圖1所示。
然而,無源信號隔離器存在缺陷:
1.無源信號隔離器相當于負載,通過隔離器在隔離兩端之間有6V以下的壓降,因此二線制變送器的配電作業(yè)電壓下降,一般要求變送器的12V供電作業(yè)。
供電24V,RL=250Ω,當20mA時,供給二線制變送器的配電電壓UO=24V-0.02×RL-6≥13V,因此一般要求二線制變送器在12V電壓下正常工作。
無源信號隔離器離器的傳輸精度比獨立供電的隔離器稍差,為0.4%F.S.,選擇時要特別注意。
獨立供電。
這是最常用的二線變送器信號隔離器,需要獨立供電阻隔器。其特點是:
1.信號隔離器傳輸精度高,達到0.1%F.S。
2.信號隔離器接線方式活絡,可連接二線制、三線制或電流源信號,使用活絡方便。
3.電源、輸入和輸出之間沒有缺少阻隔,以確保高抗干擾功能。
一進二出信號分配隔離器。
在應用中,我們經(jīng)常會遇到將一個變送器信號連接到兩個或兩個以上的接收設備的情況。如果選擇串聯(lián)環(huán)路,環(huán)路中的任何開路都會構成整個環(huán)路上的表面沒有信號。此外,只有當負載電阻之和非常簡單地超過變送器的負載調整時,才能確保兩個負載信號之間的參考點不同。
所以一般不選擇這種方法,一般選擇的方法是:在環(huán)路上串聯(lián)一個電阻,然后將負載并聯(lián)到電阻上取出電壓信號,例如串聯(lián)一個250Ω電阻,把4-20mA的電流信號轉換成1-5V的電壓信號。該方法當然可以避免開路和負載調節(jié)等問題,但存在以下缺點:
1.通過串聯(lián)電阻獲取電壓信號的方法是假設接收設備的輸入阻抗無限大,因此接收設備的輸入阻抗必然會導致信號測量錯誤。此外,并聯(lián)設備數(shù)量越多,錯誤越大。
2.電線越長,電阻的電壓降越大,對實際電壓信號的影響也越大。因此,信號傳輸距離不應太長。
由于RFI/EMI的信號簡單地與電壓信號重疊,因此該連接容易受到無線射頻/電磁干擾。
最理想的解決的最理想方案是使用信號分配器(這種信號隔離器具有配電阻隔器和信號分配器的功能)。將一個輸入轉換為阻隔二路輸出,精度高,阻隔強。
1.通過信號隔離器輸出的兩個信號可以相同或不同,變送器和各接收設備之間沒有缺少阻隔。
2.任何接收設備的缺陷不會影響整個環(huán)和另一個接收設備。