無源信號隔離器工作原理

概述：

無源意為沒有源頭。在電子方面，無需能源（輔助電源）的器件稱為無源器件。ISO系列兩線制無源型4-20mA信號隔離器本身無需外接電源，其工作是依靠傳感器、PLC、DCS、FCS等傳遞的信號中分出電能量來工作的。

兩線制無源型4-20mA信號隔離器和隔離變送器的工作原理是首先將傳感器、儀器儀表、PLC等發(fā)送與接收的標準信號或溫度、位移、頻率、轉(zhuǎn)速等專用信號通過半導體器件進行調(diào)制，再由光感或磁感器件進行隔離轉(zhuǎn)換變送，然后進行解調(diào)還原成精度、線性度一致的原有信號或變換成其它信號。工業(yè)現(xiàn)場傳感器與儀器儀表、PLC、等控制系統(tǒng)經(jīng)常由于系統(tǒng)干擾、有源信號、無源信號、有源負載、無源負載的信號沖突和阻抗匹配問題而無法正常工作。正確選擇隔離放大器能有效解決這些問題。

1、兩線制無源型4-20mA電流環(huán)路隔離器：ISO 4-20mA

ISO 4-20mA是兩線制4-20mA電流環(huán)路隔離器。它無需外部供電，在傳感器、PLC等傳遞信號回路中取得能量，兩線制4-20mA有源信號輸出。

圖1：傳感器有電源供電，產(chǎn)生4-20mA電流環(huán)路。4-20mA隔離器（ISO 4-20mA）從傳感器工作回路中獲取能量，經(jīng)過隔離后輸出有源4-20mA信號。

ISO 4-20mA采用磁電隔離方式，溫度系數(shù)好且性能穩(wěn)定。全量程范圍內(nèi)精度、線性度誤差：< 0.2%

兩線制無源型4-20mA電流環(huán)路隔離器ISO 4-20mA典型應用圖：

圖1：傳感器輸出兩線制(有源)信號隔離后接(無源)負載: ISO 4-20mA

2、兩線制無源型4-20mA隔離配電器：ISO 4-20mA-F

ISO 4-20mA-F是一種兩線制無源型4-20mA隔離配電器。從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號，給兩線無源傳感器、兩線制儀表隔離配電。

圖2：4-20mA隔離配電器（ISO 4-20mA-F）和傳感器（Sensor）都無需單獨供電電源，從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號進行隔離后給傳感器、兩線制儀表配電，環(huán)路采集4-20mA信號。

ISO 4-20mA-F采用磁電隔離方式，溫度系數(shù)好且性能穩(wěn)定。全量程范圍內(nèi)精度、線性度誤差：< 0.2%ISO 4-20mA-F

兩線制無源型4-20mA隔離配電器ISO 4-20mA-F典型應用圖：

圖2：兩線制無源型傳感器（無源）信號接（有源）負載: ISO 4-20mA-F

3、兩線制無源型4-20mA隔離控制器：ISO 4-20mA-E

ISO 4-20mA-E是一種兩線制無源型4-20mA隔離控制器。從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號，傳感器輸出有源4-20mA信號經(jīng)隔離控制輸出環(huán)路電流和接口的匹配，解決輸入輸出電源沖突問題。

圖3：4-20mA隔離控制器（ISO 4-20mA-E）無需單獨供電電源，從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號。將有源輸入的4-20mA轉(zhuǎn)換成無源輸出，完成信號隔離和環(huán)路接口的匹配，解決輸入輸出電源沖突問題。

ISO 4-20mA-E采用磁電隔離方式，溫度系數(shù)好且性能穩(wěn)定。全量程范圍內(nèi)精度、線性度誤差：< 0.2

兩線制無源型4-20mA隔離控制器ISO 4-20mA-E典型應用圖

圖3：兩線制傳感器輸出（有源）信號控制（有源）負載：ISO 4-20mA-E

4、兩線制無源型4-20mA隔離調(diào)理器：ISO 4-20mA-P

ISO 4-20mA-P是一種兩線制無源型4-20mA隔離調(diào)理器。無需外接輔助電源，從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號，與傳感器信號隔離和環(huán)路接口的信號進行調(diào)理匹配，解決輸入輸出信號、電源沖突問題。

圖4：4-20mA隔離調(diào)理器（ISO 4-20mA-P）無需單獨供電電源，從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號。將有源輸入的4-20mA轉(zhuǎn)換成無源輸出，完成信號隔離和環(huán)路接口的匹配，解決輸入輸出電源沖突問題。

ISO 4-20mA-P采用光電耦合隔離方式，因此有較好的空間干擾抑制特性。全量程范圍內(nèi)精度、線性度誤差：< 0.5%

兩線制無源型4-20mA隔離調(diào)理器ISO 4-20mA-P典型應用圖

圖4：兩線制傳感器輸出（有源）信號調(diào)理匹配（有源）負載：ISO 4-20mA-P

5、兩線制無源型4-20mA隔離變送器：ISO V-4-20mA

ISO V-4-20mA是一種無源型電壓信號隔離變送器。無需外接輔助電源，適用于位移傳感器電壓信號輸入，輸出端從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號，向輸入端提供5V（3mA）隔離配電電源，可作為基準。

圖5：無源型電壓隔離變送器（ISO V-4-20mA）無需單獨供電電源，從PLC、DCS信號端口獲取電源并采集信號。向輸入端提供5V（3mA）隔離配電電源，給位移、電位器傳感器或電橋電路作為前置基準電路。

ISO V-4-20mA采用磁電隔離方式，溫度系數(shù)好且性能穩(wěn)定。全量程范圍內(nèi)精度、線性度誤差：< 0.2%ISO V-4-20mA

兩線制無源型4-20mA隔離變送器ISO V-4-20mA典型應用圖

圖5：無源型電壓信號隔離變送器（有源）信號接（有源）負載: ISO V-4-20mA