二線制信號(hào)隔離器的選用

PLC模擬板接口是二線回路供電方式的，而且需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離，應(yīng)該怎樣選用產(chǎn)品呢？

二線回路供電方式是一種常見模擬接口。與這個(gè)接口相適合的產(chǎn)品稱為二線制回路隔離系列產(chǎn)品。這種隔離變送器內(nèi)部的隔離器件均采用變壓器方式，一方面?zhèn)鬟f了信號(hào)，另一方面也將供電端的電能傳送到輸入部份，使輸入部分的各種電路能正常工作。該系列中有處理Pt100、Cu50、熱偶等溫度傳感器的二線制溫度隔離式變送器，也有處理電壓、電流信號(hào)的日本M-system公司的B5VS、B5RS、B5TS以及德國weidmuller公司的產(chǎn)品。

有幾種常用二線制配電器？請(qǐng)舉例。

常用的二線制隔離配電器有兩個(gè)系列品種可以選擇。兩個(gè)系列產(chǎn)品的共同點(diǎn)是均能通過外部供電電源經(jīng)隔離后給兩線制變送器提供一個(gè)獨(dú)立的隔離電源；區(qū)別有二點(diǎn)，需要一個(gè)單獨(dú)電源供電，這個(gè)電源與輸入/輸出都隔離。MHM-05系列無須單獨(dú)電源供電，它只有輸入/輸出端，不需要電源供電。輸出的4～20mA面對(duì)接口是電阻負(fù)載。選擇無源隔離器產(chǎn)品的為現(xiàn)場(chǎng)變送器配電所配PLC、DCS模擬量輸入端模式給現(xiàn)場(chǎng)安裝會(huì)帶來很大的方便.。

模擬量傳感器輸出類型，一般是電流信號(hào)或是電壓信號(hào)兩種，電流信號(hào)抗干擾效果和遠(yuǎn)距離傳輸更好，電壓信號(hào)的傳輸電路在抗電場(chǎng)耦合干擾時(shí)就不如電流信號(hào)。

電流型信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)非常大的電壓源串聯(lián)了一個(gè)非常大的內(nèi)阻。這樣，當(dāng)負(fù)載阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的內(nèi)阻時(shí)，電流就總是等于它的“短路電流”。電流型信號(hào)主要優(yōu)點(diǎn)是：傳輸線上的電阻和接線處的接觸電阻只要不太大，只要和負(fù)載電阻之和仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號(hào)源內(nèi)阻，就可以認(rèn)為不影響收到的電流大小，仍然等于信號(hào)源的“短路電流”。

一般的電流型傳感器只要負(fù)載和傳輸線上的總壓降不超過某個(gè)界限，就保證電流值的誤差不超過某個(gè)界限。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，接收電流信號(hào)的設(shè)備，總是希望輸入阻抗做得盡量小。這樣除了上述的精度問題以外，還有抗干擾的作用。

從上面分析可以知道：電流信號(hào)不怕傳輸線上的壓降，但是怕漏電流。有了漏電流以后，收到的信號(hào)自然就不準(zhǔn)了?？墒锹╇娏鞒３Ｊ呛碗妷河嘘P(guān)的。而接收端做成低輸入阻抗，電壓自然也就很小。漏電流也就不會(huì)太大。

還有，常見的電場(chǎng)耦合的干擾信號(hào)，原理上很像一個(gè)信號(hào)源串聯(lián)了一個(gè)電容，這個(gè)電容就是空間分布的寄生電容，容量是很小的，以電干擾信號(hào)的電流也是很小的。然而，如果我們的接收電路不是在接收電流信號(hào)，而是在接收電壓信號(hào)，輸入阻抗常常極大(注：接收電壓信號(hào)，輸入阻抗之所以要很大，是為了減少傳輸線上電阻影響)，于是干擾信號(hào)串聯(lián)了分布電容后，加到這個(gè)輸入端，有可能分壓并不小。所以電壓信號(hào)的傳輸電路在抗電場(chǎng)耦合干擾時(shí)就不如電流信號(hào)。

信號(hào)隔離器的原理是將變送器或儀表的信號(hào)，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制轉(zhuǎn)化，然后通過光感或是磁感器件實(shí)現(xiàn)隔離轉(zhuǎn)換，然后再實(shí)行解調(diào)轉(zhuǎn)換回隔離前原信號(hào)，同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源實(shí)行隔離處理，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)、電源、地之間獨(dú)立。同時(shí)對(duì)疊加在測(cè)量值上的干擾信號(hào)進(jìn)行濾波，以及根據(jù)控制系統(tǒng)輸入、輸出要求對(duì)信號(hào)進(jìn)行匹配，因此，隔離、放大、濾波和匹配是信號(hào)隔離器所起的作用。

一些DCS模塊自帶光電隔離功能，在一些系統(tǒng)中完全可以滿足正常工作需求；但系統(tǒng)不可能始終處于正常工作狀態(tài)，一旦發(fā)生事故造成器件損壞，更換隔離器比更換DCS模塊更加省時(shí)省經(jīng)費(fèi)。因此儀控君建議還是需要根據(jù)實(shí)際情況確定是否安裝隔離器。