《無源型模擬信號隔離變送器現場選配方案》

導讀：無源，在電子方面指電路中無需加電源便可在有信號時工做，一般將無需電源就能夠工做的器件稱爲無源器件，電路中經常使用的無源元件主要是二極管、電阻類、電感類和電容類等元件。電路中須要外接輔助電源才能正常工做的器件叫有源器件，有源器件通常用來將信號隔離放大、轉換變送等。經常使用的有源器件有三極管、功率放大器、信號變送器、隔離放大器、場效應管、晶閘管等器件。順源科技根據當前工業互聯網對工業現場的各類傳感器、變送器與PLC、DCS系統的匹配須要，推出一系列低成本、小體積無源型（無需外接輔助電源）模擬信號隔離變送器方案，提供給傳感器與儀器儀表製造商及工業互聯網系統集成設計工程師選用。如下推薦幾種新型兩線制4-20mA輸出的無源型模擬信號隔離變送器選配技術方案，供廠家和工業互聯網系統集成工程師現場應用參考。
 
方案1：無源型直流單雙向電壓電流、電子尺位移電阻信號轉兩線制電流信號隔離變送器選擇方案
無源型位移電阻信號（ISO R-O）、模擬電壓信號（ISO U-O）、模擬電流信號（ISO A-O）變送器是一種業界最小體積低成本無源型迴路饋電模擬信號隔離變送器IC。該IC獨有高效信號耦合變壓器迴路饋電技術，經過後級電流輸出迴路饋電方式提供電源工做，而無須外接工做電源供電。IC在設計方案中同傳感器、儀器儀表、PLC/DCS匹配在一塊兒，可適應多種規格的模擬電壓、電流或位移電阻信號輸入，將工業現場二線/三線/四線制通用傳感器有源信號放大調理及隔離變送後，輸出4~20mA/2-10mA/4-12mA/4-8mA/12-20mA等各類參數的兩線制模擬電流信號。
 
技術方案中的核心器件：無源型位移電阻信號（ISO R-O）、模擬電壓信號（ISO U-O）、電流信號（ISO A-O）變送器設計爲高精度、小體積的標準SIP12 Pin 阻燃IC封裝，其採用獨有的磁電隔離耦合方式及高效能後級饋電技術，可實現直流電壓、電流、單雙向信號及角位移、電子尺、電位器等模擬信號到兩線制迴路饋電電流環信號的精準隔離轉換，同各類類型的儀器儀表標準模擬量輸入端口（如PLC、DCS、FCS）相匹配。方案核心產品有小體積IC封裝的PCB板上安裝方式和DIN35標準導軌安裝方式，DIN導軌式安裝方式可爲工業現場實現信號一進一出、一進二出、一進三出、二進二出，四路、八路、十六路信號的隔離轉換功能，用戶可根據現場須要選擇技術方案。

 








 
方案2：無源型低成本、小體積兩線制4-20mA（0-20mA）電流環路模擬信號隔離方案
兩線無源ISO 4-20mA（SIP12 Pin封裝）和ISOS 4-20mA（SIP7 Pin封裝）的4-20mA電流環路信號隔離器，是一種前級 4-20mA（0-20mA）電流信號輸入，後級 4-20mA(0-20mA)電流信號輸出的無源信號隔離模塊。方案採用獨有的電磁隔離模式及高效能輸入端迴路竊電技術，有效地解決了儀器儀表與傳感器之間傳輸電流信號隔離對供電電源的依賴問題，實現4-20mA(0-20mA)標準信號的高精度及高線性度的隔離。方案設計中無源型信號隔離器從傳感器工做的電流回路中獲取能量，通過隔離後輸出有源4-20mA模擬信號，驅動或控制儀器儀表、PLC、DCS裝置。方案核心產品有小體積IC封裝的PCB板上安裝方式和DIN35標準導軌安裝方式，DIN導軌式安裝方式可爲工業現場實現信號一進一出、二進二出，三進三出等多路信號的隔離轉換功能，用戶可根據現場須要選擇方案。


 
方案3：無源型低成本、小體積兩線制4-20mA迴路饋電模擬信號隔離配電方案
ISO 4-20mA-F（SIP12 Pin）和ISOS 4-20mA-F （SIP7 Pin封裝）的4-20mA電流環路信號隔離配電器，是一種兩線制迴路供電的隔離模塊。經過後級饋電方式，給前級兩線制設備供電，並接收來自兩線制設備輸出的4-20mA 電流信號，經模塊隔離後輸出 4-20mA 的電流信號給傳感器工做。本方案採用獨有的電磁隔離模式及高效能後級饋電技術，有效地解決了電流信號隔離對供電電源的依賴問題，實現標準信號 4~20mA 精準隔離傳送，可與各類儀表的兩線制迴路供電模擬量輸入端口（如 PLC、DCS 系統等）相匹配。


 
方案4：無源型低成本、小體積模擬電壓信號轉兩線制4-20mA電流信號V/I轉換隔離變送方案
ISO V-4-20mA（SIP12 Pin）和ISOS V-4-20mA（SIP 7Pin）無源型V/I轉換模擬信號隔離變送器，是一種電壓輸入、兩線制電流輸出迴路供電的信號隔離變送模塊。經過後級電流回路饋電方式，給輸入端提供一組5V（3mA）功能拓展電源給前級設備供電，並接收來自前級設備輸出的電壓信號，經模塊隔離後輸出4~20mA的標準兩線制電流信號。本方案採用獨有的電磁隔離模式及高效能後級饋電技術，實現電壓信號到4-20mA 標準信號的精準隔離轉換，可與各類儀表的模擬量輸入端口（如PLC、DCS 系統等）相匹配。該技術方案使用十分方便，無需外加任何器件，便可實現電壓信號輸入、位移電位器等需配電型傳感器或電橋（稱重）檢測電路的電壓信號隔離變送。

方案5：無源型低成本兩線制4-20mA電流轉模擬電壓信號I/V轉換隔離變送方案
ISO 4-20mA-O系列（SIP12 Pin封裝）兩線制無源型4-20mA轉電壓信號隔離轉換器，能夠將輸入有源4-20mA的電流信號隔離轉換成電壓信號I/V轉換輸出。該方案採用兩線制輸入迴路供電方式，獨有高效信號迴路竊電技術，無須外接工做電源，大大簡化了用戶的設計，下降用戶佈線成本。該模塊內部包含有電流信號調製解調電路、信號耦合隔離變換電路、電源逆變電路、減法電路，緩衝處理輸出電路等，很小的輸入等效電阻，使該產品可以從傳感器信號輸出迴路中採集電流信號，並能達到輸入20mA信號時電壓降 ≤10V。以知足用戶無需外接輔助電源而實現信號遠距離、無失真傳輸變換的須要。

方案6：無源型低成本、小體積兩線制4-20mA電流環路隔離調理變送方案
ISO 4-20mA-E（SIP12 Pin封裝）和ISOS 4-20mA-E（SIP7 Pin）兩線制無源型4-20mA模擬量隔離調理控制器，可將輸入有源4-20mA電流信號轉換成隔離的無源控制信號輸出，用來控制二線制迴路供電（防爆方式）4-20mA電流環路，實現傳感器信號採集與模擬量輸入接口有源負載的現場匹配，有效解決了採集有源4-20mA電流信號與二線制電流環供電迴路接收口電源衝突問題。該方案採用高效能的迴路竊電技術，無需獨立電源供電，使用很是方便，用戶可經過調節電位器進行ADJ校訂。

方案7：無源型低成本、小體積兩線制PWM信號轉模擬信號隔離變送方案
ISO D-O1系列（SIP8 Pin封裝），是一種無源型 PWM 脈衝調寬信號隔離轉換爲兩線制 4-20mA 變送器 IC。該 IC 工做方式是經過後級（輸出端）電流回路饋電方式，接收來自前級設備輸出的 PWM信號，通過隔離轉換後輸出對應的 4-20mA 標準兩線制電流信號。PWM 脈寬變送器方案設計爲SIP8 Pin（單排8腳直插封裝）小體積的PCB板焊接安裝方式，IC內部包含信號耦合高速隔離變換電路、精密基準電壓源開關控制電路、低通濾波電路， 驅動放大電路、VI 轉換電路等，具備 PWM 信號轉換精度高、線性度好、輸出迴路供電電壓範圍寬（12-36VDC）等特色。高集成工藝結構及新技術隔離措施使該方案中的核心器件能達到：信號輸入與輸出 3000VDC 隔離，而且能知足工業級寬溫度、潮溼、震動的現場惡劣工做環境要求。

  
方案8：無源型兩線制Pt100/Cu50熱電阻溫度測量信號迴路饋電隔離變送方案
ISO Z-W-O1小體積（12腳單列直插IC封裝SIP12 Pin）低成本無源型兩線制4-20mA環路饋電熱電阻信號隔離變送器，主要用於三線、四線或兩線制 Pt10 / Pt100 / Pt1000 或Cu50/Cu100溫度傳感器信號的採集、隔離與變送。方案用在工業現場的溫度檢測中，可將熱電阻傳感器採集的溫度信號按變化量轉換成線性比例的標準4-20mA電流信號輸出。
ISO Z-W-O1 採用電磁隔離模式及高效能後級饋電發明專利技術，無需獨立電源供電便可實現熱電阻傳感器輸出的溫度信號到 4-20mA 標準信號的精準隔離轉換，能夠直接同各種經常使用儀器儀表的模擬量輸入端口（如PLC、DCS系統等）相匹配。IC內部包含信號調製解調電路、信號耦合隔離變換電路、高效能的DC-DC升壓電路、信號零點、滿度校準電路和Pt100熱電阻線性化、長線補償、干擾抑制電路等。輸出迴路供電電壓範圍寬（12-36VDC）、轉換精度高、線性度好，滿度和零點由用戶經過外接電位器現場調節和校準。

 
方案9：無源型兩線制交流（AC）電流電壓信號轉4-20mA模擬信號隔離變送方案
DIN ISO AC-O1系列交流轉直流(AC/DC)無源兩線制信號隔離變送器，是一種能將被測交流電流、電壓按線性比例輸出直流標準4-20mA電流信號的隔離變送器。配以相應的指示儀表或直接輸送到DCS/FCS系統，實現系統對交流電壓或電流的測量和控制。
該模塊輸出是針對24VDC和取樣電阻（二線制儀表）相串聯的二線制供電迴路來設計的，同當前工業現場經常使用的模擬量輸入接口板（上位機）、PLC、DCS或其餘儀表的模擬量輸入端口相匹配。方案設計中選用了高效能的迴路竊電技術而無需獨立電源供電，採用的兩線制迴路供電輸出方式可省掉兩根電源線，大大簡化了用戶的系統方案設計，下降用戶佈線成本。
方案設計中充分運用系統中的指示儀表、PLC或DCS等裝置的工做電源迴路，將信號的輸入電路裝置與輸出檢測控制迴路徹底隔離，提升了系統運行的可靠性和穩定性，充分保障及提升設備和工做人員的安全係數，因此該方案在電力遠程監控、電力儀器儀表、醫療設備、工業自控等領域普遍應用。