无源型信号隔离器现场应用|信号隔离器-无源信号隔离器-二线制信号隔离器

关键词：信号隔离器 二线制信号隔离器 无源型信号隔离器 信号隔离器现场应用

导读：无源，在电子方面指电路中无需加电源即可在有信号时工作，通常将无需电源就可以工作的器件称为无源器件，电路中常用的无源元件主要是二极管、电阻类、电感类和电容类等元件。电路中需要外接辅助电源才能正常工作的器件叫有源器件，有源器件一般用来将信号隔离放大、转换变送等。常用的有源器件有三极管、功率放大器、信号隔离器、隔离放大器、场效应管、晶闸管等器件。顺源科技根据当前工业互联网对工业现场的各种传感器、变送器与PLC、DCS系统的匹配需要，推出一系列低成本、小体积无源型（无需外接辅助电源）模拟量信号隔离器新产品，提供给传感器与仪器仪表制造商及工业互联网系统集成设计工程师选用。以下推荐几种新型两线制4-20mA输出的无源型模拟量信号隔离器选配技术方案，供厂家和工业互联网系统集成工程师现场选配信号隔离器应用时参考。

无源信号隔离器应用1：无源型直流单双向电压电流、电子尺位移电阻信号转两线制电流信号隔离器

无源型位移电阻信号（ISO R-O）、模拟电压信号（ISO U-O）、模拟电流信号隔离器（ISO A-O）变送器是一种业界最小体积低成本无源型回路馈电模拟信号隔离变送器IC。该IC独有高效信号耦合变压器回路馈电技术，通过后级电流输出回路馈电方式提供电源工作，而无须外接工作电源供电。IC在设计方案中同传感器、仪器仪表、PLC/DCS匹配在一起，可适应多种规格的模拟电压、电流或位移电阻信号输入，将工业现场二线/三线/四线制通用传感器有源信号放大调理及隔离变送后，输出4~20mA/2-10mA/4-12mA/4-8mA/12-20mA等各种参数的两线制模拟电流信号。技术方案中的核心器件：无源型位移电阻信号（ISO R-O）、模拟电压信号（ISO U-O）、电流信号（ISO A-O）变送器设计为高精度、小体积的标准SIP12 Pin 阻燃IC封装，其采用独有的磁电隔离耦合方式及高效能后级馈电技术，可实现直流电压、电流、单双向信号及角位移、电子尺、电位器等模拟信号到两线制回路馈电电流环信号的精准隔离转换，同各种类型的仪器仪表标准模拟量输入端口（如PLC、DCS、FCS）相匹配。方案核心产品有小体积IC封装的PCB板上安装方式和DIN35标准导轨安装方式，DIN导轨式安装方式可为工业现场实现信号一进一出、一进二出、一进三出、二进二出，四路、八路、十六路信号的隔离转换功能，用户可根据现场需要选择技术方案。

无源信号隔离器应用2：无源型低成本、小体积两线制4-20mA（0-20mA）电流环路模拟信号隔离器
两线无源ISO 4-20mA（SIP12 Pin封装）和ISOS 4-20mA（SIP7 Pin封装）的4-20mA电流环路信号隔离器，是一种前级 4-20mA（0-20mA）电流信号输入，后级 4-20mA(0-20mA)电流信号输出的无源信号隔离模块。方案采用独有的电磁隔离模式及高效能输入端回路窃电技术，有效地解决了仪器仪表与传感器之间传输电流信号隔离对供电电源的依赖问题，实现4-20mA(0-20mA)标准信号的高精度及高线性度的隔离。方案设计中无源型信号隔离器从传感器工作的电流回路中获取能量，经过隔离后输出有源4-20mA模拟信号，驱动或控制仪器仪表、PLC、DCS装置。方案核心产品有小体积IC封装的PCB板上安装方式和DIN35标准导轨安装方式，DIN导轨式安装方式可为工业现场实现信号一进一出、二进二出，三进三出等多路信号的隔离转换功能，用户可根据现场需要选择方案。

无源信号隔离器应用3：无源型低成本、小体积两线制4-20mA回路馈电模拟信号隔离器
ISO4-20mA-F（SIP12 Pin）和ISOS 4-20mA-F （SIP7 Pin封装）的4-20mA电流环路信号隔离配电器，是一种两线制回路供电的隔离模块。通过后级馈电方式，给前级两线制设备供电，并接收来自两线制设备输出的4-20mA 电流信号，经模块隔离后输出 4-20mA 的电流信号给传感器工作。本方案采用独有的电磁隔离模式及高效能后级馈电技术，有效地解决了电流信号隔离对供电电源的依赖问题，实现标准信号 4~20mA 精准隔离传送，可与各种仪表的两线制回路供电模拟量输入端口（如 PLC、DCS 系统等）相匹配。

无源信号隔离器应用4：无源型低成本、小体积模拟电压转两线制4-20mA电流信号V/I转换信号隔离器
ISO V-4-20mA（SIP12 Pin）和ISOS V-4-20mA（SIP 7Pin）无源型V/I转换模拟信号隔离变送器，是一种电压输入、两线制电流输出回路供电的信号隔离变送模块。通过后级电流回路馈电方式，给输入端提供一组5V（3mA）功能拓展电源给前级设备供电，并接收来自前级设备输出的电压信号，经模块隔离后输出4~20mA的标准两线制电流信号。本方案采用独有的电磁隔离模式及高效能后级馈电技术，实现电压信号到4-20mA 标准信号的精准隔离转换，可与各种仪表的模拟量输入端口（如PLC、DCS 系统等）相匹配。该技术方案使用十分方便，无需外加任何器件，即可实现电压信号输入、位移电位器等需配电型传感器或电桥（称重）检测电路的电压信号隔离变送。

无源信号隔离器应用5：无源型低成本两线制4-20mA电流转模拟电压信号I/V转换信号隔离器
ISO 4-20mA-O系列（SIP12 Pin封装）两线制无源型4-20mA转电压信号隔离转换器，可以将输入有源4-20mA的电流信号隔离转换成电压信号I/V转换输出。该方案采用两线制输入回路供电方式，独有高效信号回路窃电技术，无须外接工作电源，大大简化了用户的设计，降低用户布线成本。该模块内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、电源逆变电路、减法电路，缓冲处理输出电路等，很小的输入等效电阻，使该产品能够从传感器信号输出回路中采集电流信号，并能达到输入20mA信号时电压降 ≤10V。以满足用户无需外接辅助电源而实现信号远距离、无失真传输变换的需要。

二线制信号隔离器应用6：无源型低成本、小体积两线制4-20mA电流环路信号隔离器
ISO 4-20mA-E（SIP12 Pin封装）和ISOS 4-20mA-E（SIP7 Pin）两线制无源型4-20mA模拟量隔离调理控制器，可将输入有源4-20mA电流信号转换成隔离的无源控制信号输出，用来控制二线制回路供电（防爆方式）4-20mA电流环路，实现传感器信号采集与模拟量输入接口有源负载的现场匹配，有效解决了采集有源4-20mA电流信号与二线制电流环供电回路接收口电源冲突问题。该方案采用高效能的回路窃电技术，无需独立电源供电，使用非常方便，用户可通过调节电位器进行ADJ校正。

二线制信号隔离器应用7：无源型低成本、小体积两线制PWM信号转模拟信号隔离器
ISO D-O1系列（SIP8 Pin封装），是一种无源型 PWM 脉冲调宽信号隔离转换为两线制 4-20mA 变送器 IC。该 IC 工作方式是通过后级（输出端）电流回路馈电方式，接收来自前级设备输出的 PWM信号，经过隔离转换后输出对应的 4-20mA 标准两线制电流信号。PWM 脉宽变送器方案设计为SIP8 Pin（单排8脚直插封装）小体积的PCB板焊接安装方式，IC内部包含信号耦合高速隔离变换电路、精密基准电压源开关控制电路、低通滤波电路， 驱动放大电路、VI 转换电路等，具有 PWM 信号转换精度高、线性度好、输出回路供电电压范围宽（12-36VDC）等特点。高集成工艺结构及新技术隔离措施使该方案中的核心器件能达到：信号输入与输出 3000VDC 隔离，并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。

二线制信号隔离器应用8：无源型两线制Pt100/Cu50热电阻温度测量信号回路馈电信号隔离器
ISO Z-W-O1小体积（12脚单列直插IC封装SIP12 Pin）低成本无源型两线制4-20mA环路馈电热电阻信号隔离变送器，主要用于三线、四线或两线制 Pt10 / Pt100 / Pt1000 或Cu50/Cu100温度传感器信号的采集、隔离与变送。方案用在工业现场的温度检测中，可将热电阻传感器采集的温度信号按变化量转换成线性比例的标准4-20mA电流信号输出。
ISO Z-W-O1 采用电磁隔离模式及高效能后级馈电发明专利技术，无需独立电源供电即可实现热电阻传感器输出的温度信号到 4-20mA 标准信号的精准隔离转换，可以直接同各类常用仪器仪表的模拟量输入端口（如PLC、DCS系统等）相匹配。IC内部包含信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、高效能的DC-DC升压电路、信号零点、满度校准电路和Pt100热电阻线性化、长线补偿、干扰抑制电路等。输出回路供电电压范围宽（12-36VDC）、转换精度高、线性度好，满度和零点由用户通过外接电位器现场调节和校准。

二线制信号隔离器应用9：无源型两线制交流（AC）电流电压信号转4-20mA模拟信号隔离器
DIN ISO AC-O1系列交流转直流(AC/DC)无源两线制信号隔离变送器，是一种能将被测交流电流、电压按线性比例输出直流标准4-20mA电流信号的隔离变送器。配以相应的指示仪表或直接输送到DCS/FCS系统，实现系统对交流电压或电流的测量和控制。
该模块输出是针对24VDC和取样电阻（二线制仪表）相串联的二线制供电回路来设计的，同当前工业现场常用的模拟量输入接口板（上位机）、PLC、DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配。方案设计中选用了高效能的回路窃电技术而无需独立电源供电，采用的两线制回路供电输出方式可省掉两根电源线，大大简化了用户的系统方案设计，降低用户布线成本。
方案设计中充分运用系统中的指示仪表、PLC或DCS等装置的工作电源回路，将信号的输入电路装置与输出检测控制回路完全隔离，提高了系统运行的可靠性和稳定性，充分保障及提高设备和工作人员的安全系数，所以该方案在电力远程监控、电力仪器仪表、医疗设备、工业自控等领域广泛应用。