2、两线制应用的常规隔离方案 在一次仪表现场过程信号检测的应用中,信号检测端和信号收集端需要通过较长的信号传输线传输信号。由于一次仪表多为金属外壳,使用时需要接地处理,因此信号传输线也会通过两线制接口和大地相连。这时的信号传输线就像是一根接地天线,可以有效地接收各种电磁波信号。同时各种累积到传输线的电荷均会通过两线制接口导入大地,这会对两线制电路的信号传输带来极大的干扰。 为了抑制信号传输线接地对信号的干扰,实际应用中一般需要将信号传输线连入传感器之前先进行隔离处理。常规的解决方案如图2所示,在两线制回路和二线制转换器中间加一个无源的电流信号隔离器即可实现信号的隔离传输。图中使用的无源电流信号隔离器是金升阳的T1100L-F。 图2 现有两线制回路隔离方案 T1100L-F可以在不需要外界供电的情况下将4~20mA的电流信号等比隔离传输。能量的输入端电压最高达到30V时,输出端可以实现最高25V电压以及信号电流的输出,有效的实现了信号和能量的隔离传输。该方案使用简单,适用于各种需要4~20mA电流信号隔离的场合,但是依然存在不足,主要包括以下两点: 1)信号传输精度低 由于同时隔离传输电流和能量,无源信号隔离器的信号传输精度一般在0.3%以下。 2)存在回路压降 无源电流信号隔离器的电流等比传输,自身电路工作的能量来自于电流信号的输入输出电压差,即两线制回路压降。T1100L-F的电压差最大为5V,这时上述等式(1)就增加了一个隔离器的电压降,如下述等式(2): Vin=VL-VRL-5V(不考虑线路阻抗的压降) (2) 由于Vin决定了二线制转换器的输出能量,因此Vin的降低意味着二线制转换器的配电功率降低。一般集成了两线制转换器的两线制传感器会有最小输入电压要求,Vin的降低也容易导致两线制传感器供电电压不足。
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