模擬量輸入隔離器的品種比較多,從輸入通道數(shù)來分有單路和雙路,以及一路輸入、二路輸出信號分配功能的品種。供電方式來分又有:回路供電型和獨立供電型。
回路供電型
回路供電型信號隔離器俗稱無源信號隔離器,其輸入輸出均為二線,接線十分方便,它把dcs、plc或顯示表提供電源經(jīng)隔離給二線制變送器配電,同時,二線制變送器產(chǎn)生4-20ma信號隔離輸入到dcs、plc或顯示表。它特別適合于現(xiàn)場為二線制變送器,需要隔離輸入到dcs、plc系統(tǒng)或顯示儀表,而輸入設(shè)備的輸入卡具有內(nèi)部供電功能的場合,如圖1。
圖1
但是無源信號隔離器有不足之處:
1、無源信號隔離器相當(dāng)于一個負(fù)載,經(jīng)過隔離器在隔離兩端之間有一個不大于6v的壓降,因此它給二線制變送器配電工作電壓會降低,一般要求變送器12v供電能工作。
例:供電24v,rl=250ω,當(dāng)20ma時,供給二線制變送器配電電壓uo≈24v-0.02×rl-6≥13v,這樣一般要求二線制變送器要在12v電壓正常工作。
2、無源信號隔離器傳輸精度相對獨立供電的隔離器要差一點,為0.4%f.s.,選用時要特別注意。
獨立供電型
這是最為常用的配二線制變送器的信號隔離器swp9034a,它需要對隔離器獨立供電,如圖2。其特點是:
1、信號隔離器傳輸精度高,達(dá)到0.1% f.s.。
2、信號隔離器swp9034a接線方式靈活,可以接二線制變送器、三線制變送器或電流源信號,使用靈活方便。
3、電源、輸入、輸出之間完全隔離,保證高抗干擾性能。
圖2
一進(jìn)二出信號分配隔離器
在應(yīng)用中,我們還會經(jīng)常遇到將一個變送器信號接入兩個或兩個以上接收裝置的情況,若采用串聯(lián)環(huán)路,則環(huán)路中任一處開路都會造成整個環(huán)路上的儀表無信號,而且負(fù)載電阻之和很容易超過變送器的負(fù)載能力 還必須保證兩個負(fù)載信號之間參考點不一樣,如圖3。
圖3
因此一般不采用這種方法,通常采用的方法是:在環(huán)路中串接一個電阻, 再將負(fù)載并聯(lián)在電阻上取電壓信號,如串聯(lián)一個250ω電阻將4-20ma電流信號轉(zhuǎn)換成1-5v電壓信號。這種方式雖然能避免開路及負(fù)載能力等問題,但卻存在以下不足,見圖4:
1、通過串聯(lián)電阻取電壓信號方法是以假定接收設(shè)備的輸入阻抗無窮大為前提的,所以接收設(shè)備的輸入阻抗必然對信號的測量產(chǎn)生誤差,而且,并聯(lián)設(shè)備數(shù)目越多,誤差越大。
2、導(dǎo)線越長,線阻的電壓降越大,對實際電壓信號的影響也越大,因此,信號傳輸距離不能太長。
3、由于rfi/emi的信號容易與電壓信號疊加,所以該連接易受無線射頻/電磁干擾。
圖4
解決以上問題的最理想方案是使用信號分配器swp9034a(這種信號隔離器同時具備配電隔離器和信號分配器的功能)。把一路輸入轉(zhuǎn)換成隔離二路輸出,精度高、隔離能力強,如圖5。
圖5
1、通過信號隔離器swp9034a輸出的兩路信號既可相同也可不同,變送器和各個接收設(shè)備間完全隔離。
2、任一接收設(shè)備出現(xiàn)的故障不會影響整個環(huán)路及另一個接收設(shè)備。