实现信号无失真的隔离远传
    如右图:PLC为工业控制器,RL为PLC
输入端电流环上的采样电阻,SI为两线制
流量变送器,输出4-20mA电流信号,+24V
是为变送器供电的工业直流电源.K2200P
是无源隔离模块,输入输出端分别夸接TVS
管为传输线上承受雷击的瞬间能量提供回
路,保护无源模块和变送器免受破坏.
    实际应用中流量变送器是安装于现场
管道侧,PLC安装于控制室或者控制柜中,
由于两者之间存在安装距离,PLC和变送器
不可能拥有相同的接地点.由于现场坏境比
较恶劣,变送器所处环境由于漏电,静电,感
应电等因素使PLC的地A和变送器的地B存在一定的电势差.如果变送器的信号与PLC直接连接则两个地间的电势差会通过连接线形成回路,该回路电流直接叠加在4-20mA信号上形成对信号的干扰,轻则使PLC数据采集存在很大误差,重则使PLC控制输出误操作造成严重事故.
    解决这一问题的最好方案就是在变送器信号输出端串入一只4-20mA无源隔离模块,隔离模块作用是使4-20mA有用信号能顺利通过而阻隔两不同电势接地点的回路,彻底解决共地环路干扰问题.

隔离模块驱动能力的计算
    因为满度信号是20mA,一般来说适应20mA点的负载也同样适应<20mA信号.因此驱动能力的计算都以20mA来计算.按行业标准,一般情况下变送器的驱动能力是20mA信号下的500欧姆.无源隔离模块在工作过程中不可能达到100%的效率,需要损耗20mA信号下的3V电压相当于150欧姆,则最终隔离后驱动能力为500欧姆减去150欧姆等于350欧姆.实际应用中采样电阻通常取250欧姆,则最终允许远传线长的阻抗为350欧姆减去250欧姆得到100欧姆.这个值在实际应用中是远远满足要求的.

增强驱动能力的实现
    假如PLC的采样电阻是确定的500欧姆而不是250欧姆,如上的方案就不能满足要求,则有两种方案能够解决这个问题.
①选择驱动能力>650欧姆的变送器,同理如上计算勉强满足驱动能力.
②于前级串入隔离电源,如上计算,要满足后级500欧姆的驱动能力需要串入的电压是150欧姆乘20毫安等于3V,刚好是补偿隔离模块造成的电压损耗.同理可串入更高的电压以或得较强的驱动能力.需要注意的是电流环是充许短路的,为避免意外环路短路损坏器件,选用的隔离DCDC最好选用有限流和短路保护的产品,如需了解更多请进入我们的电源系列.

外接元件的选型
    该应用中需要外接几只电子元件,为使该电路正常工作,必须选择适合的器件.
①采样电阻的选型
    采样电阻的精度和稳定性直接影响到信号的采样精度和稳定性,因些该器件应该选择高精度低温度漂移规格的电阻,功率最好不小于1/4W.
②TVS管的选型
    TVS管在电路中起到保护电路以防瞬间高压冲击的作用,推荐选择30V的系列.