兩線無源I / V轉換隔離變送器 IC

    概述

    SunYuan ISO 4-20mA-O是順源新開發的業界最小體積（12腳單列直插IC封裝SIP12 Pin）低成本無源型兩線制4-20mA轉電壓信號隔離轉換器IC，它可以將輸入有源4-20mA的電流信號隔離轉換成電壓信號輸出。該IC采用兩線制輸入回路供電方式，獨有高效信號回路竊電發明專利技術，無須外接工作電源則大大簡化了用戶的設計工藝，降低現場布線成本。該模塊內部包含有電流信號調制解調電路、信號耦合隔離變換電路、電源逆變電路、減法電路，緩沖處理輸出電路等。很小的輸入等效電阻，使該IC能夠從傳感器信號輸出回路中采集電流信號，并能達到輸入20mA信號時電壓降 ≤10V。以滿足用戶無需外接輔助電源而實現信號遠距離、無失真傳輸變換的需要。

    ISO 4-20mA-O常被用于4-20mA電流轉電壓信號的隔離，省去了外接電源使接線更為簡捷，且功耗低、自身熱量低（基本無溫升）、可靠性高。產品最大特點是不需要外接輔助電源，內部包含減法電路及放大器緩沖輸出電路，這些電路帶來了簡捷可靠優點的同時也帶來了使用上局限性。產品對于傳感器、PLC輸出的4-20mA信號進行隔離變送，從另一個定義上講是電功率的傳送，所以內部肯定有功率損耗。這個損耗表現在輸入電流值和自身輸入壓降乘積上。在這種情況下要求4-20mA信號源必須具有驅動500Ω負載的能力，才能使兩線制無源型4-20mA轉電壓信號隔離轉換器ISO 4-20mA-O正常工作。目前，從工業現場實際應用經驗來看，大部分現場儀器儀表和傳感器、PLC\DCS等可以滿足4-20mA信號輸出有驅動500Ω負載的能力。

    在工業現場實際應用中，有些雖然僅僅使用一只I/V轉換取樣電阻，就可以把輸入電流信號轉換成為電壓信號。這種電路雖然簡單，但是卻不實用。首先，其實際意義是零點信號的時候，會有一個零點電流流過取樣電阻，如果按照4~20mA輸入電流轉換到最大5V電壓來分析，零點的時候恰好就是1V，這個1V在單片機資源足夠的時候，可以由單片機軟件去減掉它�？墒沁@樣一來，其有用電壓就會剩下5-1=4VDC，而不是5VDC了。由于單片機的A/D最大輸入電壓就是單片機的供電電壓，這個電壓通常就是5VDC。因此處理這種簡單的輸入轉換電路時比較麻煩，為了達到A/D轉換的位數，就會導致芯片成本增加。解決上面問題的簡單方法是在單片機輸入之前配置一個由運算放大器組成的減法及緩沖處理電路，增加這級電路可以起到對零點的處理變得更加方便，無需耗用單片機的內部資源，尤其單片機是采用A/D接口來接受這種零點信號而實際不為零電壓值的輸入時，可以保證A/D轉換位數的資源能夠全部應用于有用信號上。

    順源科技按客戶需求研制的：ISO 4-20mA-O ，正是為解決工業現場上述問題而設計。IC不但能實現各路信號與電源之間防竄擾的隔離，而且用戶無需考慮模塊供電及發熱問題，并滿足A/D接口采集處理信號的精度要求�？山档蛦纹瑱C選用成本和內部資源的損耗，方便用戶的開發設計使用。產品有PCB板上安裝的IC封裝、DIN35標準導軌安裝和PIM面板嵌入式安裝方式。DIN導軌式安裝方式可實現信號一進一出、二進二出，三進三出等多路隔離傳輸I/V轉換功能。PIM 面板嵌入式智能化變送表可實現4-20mA信號隔離轉換、顯示報警控制及遠距離無失真傳輸等多種功能。廣泛應用在冶金采礦、石油化工、電力設備、醫療儀器、工業自動化、新能源設施及軍工科研等領域，用戶可根據現場需要選擇合適產品。

    產品特點

    典型應用

    ● 獨有高效信號回路竊電技術，無須外接工作電源

    ● 兩線制4-20mA標準模擬量輸入，隔離放大轉換成：

     0-2.5V/0-3.3V/0-5V/1-5V等模擬電壓信號

    ● 極低的輸入阻抗，滿足輸入20mA信號時電壓降 ≤10V

    ● 精度等級：0.1、0.2、0.5級

    ● 全量程內極高線性度，非線性度誤差 <0.2%

    ● 信號輸入與輸出之間：3000VDC 兩隔離

    ● 工業級溫度范圍: -40 ~ +85 ℃

    ● 小體積標準SIP 12Pin符合UL94V-0阻燃封裝

    ● 傳感器4-20mA信號的采集、隔離、轉換

    ● 工業現場信號隔離及長線傳輸

    ● 模擬信號地線干擾抑制及數據采集隔離

    ● 儀器儀表與傳感器信號收發

    ● PLC、DCS現場模擬信號隔離采集

    ● 變頻器信號遠程抗干擾無失真傳輸

    ● 電力監控、醫療設備隔離安全柵

    ● 4-20mA信號一進一出、二進二出、三進三出隔離變送功能的實現 <