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发布时间:2020-09-16 13:38:15
一进二出信号分配器的应用
一进二出信号分配器的应用
在具体应用中,我们还会经常遇到将一个变送器信号接入两个或两个以上接收装置的情况,若采用串联环路,则环路中任一处开路都会造成整个环路上的仪表无信号,而且负载电阻之和很容易超过变送器的负载能力,还必须保证两个负载信号之间参考点不一样,如下图。
根据理论分析和实践证明,在各个过程环路中使用信号解决以上问题的方案是使用信号分配器。把一路输入转换成隔离二路输出,精度高、隔离能力强,如下图。??①、通过串联电阻取电压信号方法是以假定接收设备的输入阻抗无穷大为前提的,所以接收设备的输入阻抗必然对信号的测量产生误差,而且,并联设备数目越多,误差越大。??②、导线越长,线阻的电压降越大,对实际电压信号的影响也越大,因此,信号传输距离不能太长。??③、由于RFI/EMI的信号容易与电压信号叠加,所以该连接易受无线射频/电磁干扰。
解决以上问题的方案是使用信号分配器。把一路输入转换成隔离二路输出,精度高、隔离能力强,如下图。??①两输出信号既可相同也可不同,变送器和各个接收设备间完全隔离。??②任一接收设备出现的故障不会影响整个环路及另一个??接收设备。
有源信号隔离器
有源信号隔离器是一种将(传感器输出)模拟电压或电流信号经隔离转换成精度、线性度相匹配的混合集成电路。产品主要用于工业控制系统中模拟信号输入输出控制,系统内部通过DSP、PLC的DA转换输出信号来显示和控制其它装置的可调输出,现场工作电压、电流和各种运行参数的监测及系统外部增加4-20毫安(0-20毫安)/0-5V标准信号接口等。该IC为标准Sip12 Pin符合UL-94的阻燃封装,占用PCB板面积少。装入仪器内部可以并联安装实现多路信号的监测、隔离和转换。与光电隔离的产品相比具有更好的精度、线性度和温漂特性,并可实现零点、增益、满度免调节,方波用户现场使用及增强可靠性和稳定性。
模拟量传感器输出类型,一般是电流信号或是电压信号两种,电流信号抗干扰效果和远距离传输更好,电压信号的传输电路在抗电场耦合干扰时就不如电流信号。
电流型信号相当于一个非常大的电压源串联了一个非常大的内阻。这样,当负载阻抗远远小于它的内阻时,电流就总是等于它的“短路电流”。电流型信号主要优点是:传输线上的电阻和接线处的接触电阻只要不太大,只要和负载电阻之和仍然远远小于信号源内阻,就可以认为不影响收到的电流大小,仍然等于信号源的“短路电流”。
一般的电流型传感器只要负载和传输线上的总压降不超过某个界限,就保证电流值的误差不超过某个界限。实际应用时,接收电流信号的设备,总是希望输入阻抗做得尽量小。这样除了上述的精度问题以外,还有抗干扰的作用。
从上面分析可以知道:电流信号不怕传输线上的压降,但是怕漏电流。有了漏电流以后,收到的信号自然就不准了。可是漏电流常常是和电压有关的。而接收端做成低输入阻抗,电压自然也就很小。漏电流也就不会太大。
还有,常见的电场耦合的干扰信号,原理上很像一个信号源串联了一个电容,这个电容就是空间分布的寄生电容,容量是很小的,以电干扰信号的电流也是很小的。然而,如果我们的接收电路不是在接收电流信号,而是在接收电压信号,输入阻抗常常极大(注:接收电压信号,输入阻抗之所以要很大,是为了减少传输线上电阻影响),于是干扰信号串联了分布电容后,加到这个输入端,有可能分压并不小。所以电压信号的传输电路在抗电场耦合干扰时就不如电流信号。
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