无源型模拟信号隔离变送器现场选配方案

简介：无源，在电子方面是指电路可以在信号中工作，通常称为无源设备，电路中常用的无源元件主要是二极管、电阻、电感和电容元件。电路中需要外部辅助电源才能正常工作的设备称为有源设备。有源设备通常用于扩大信号隔离、转换和传输。三极管、功率放大器、信号变送器、隔离放大器、场效隔离放大器、场效应管、晶闸管等。根据当前工业互联网对工业现场的各种传感器、变送器和PLC、DCS根据系统匹配需要，推出了一系列低成本、小型无源（无外部辅助电源）模拟信号隔离变送器方案，供传感器、仪器制造商和工业互联网系统集成设计工程师选择。以下推荐几种新型两线制4-20mA无源模拟信号隔离变送器输出选择技术方案，供厂家和工业互联网系统集成工程师现场应用参考。

方案1：无源直流单双向电压电流、电子尺位移电阻信号转两线电流信号隔离变送器选择方案
无源位移电阻信号（ISO R-O）、模拟电压信号（ISO U-O）、模拟电流信号（ISO A-O）变送器是业内体积最小、成本最低的无源电路馈电模拟信号隔离变送器IC。该IC独特的高效信号耦合变压器电路馈电技术通过后电流输出电路馈电提供电源，无需外部工作电源。IC同传感器、仪器仪表在设计方案中PLC/DCS匹配在一起，可适应各种规格的模拟电压、电流或位移电阻信号输入，放大工业现场二线/三线/四线通用传感器的有源信号调节隔离变送，输出4~20mA/2-10mA/4-12mA/4-8mA/12-20mA两线模拟电流信号等各种参数。

核心设备：无源位移电阻信号（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包装采用独特的磁电隔离耦合方法和高效的后馈技术，可实现直流电压、电流、单向、双向信号和角位移、电子尺、电位器等模拟信号的精确隔离转换，以及相同类型的仪器标准模拟输入端口（如PLC、DCS、FCS）相匹配。方案核心产品有小体积IC封装的PCB板上的安装方及DIN35标准导轨安装方法，DIN导轨安装模式可实现工业现场信号的隔离转换功能，用户可根据现场需要选择技术方案。



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方案2:无源型低成本，小体积两线制4-20mA（0-20mA）电流环模拟信号隔离方案
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信号隔离器 4-20mA（0-20mA）输入电流信号，后级 4-20mA(0-20mA)无源信号隔离模块输出电流信号。方案采用独特的电磁隔离模式和高效的输入端电路盗窃技术，有效解决了仪器和传感器之间传输电流信号隔离对供电的依赖，实现了4-20mA(0-20mA)高精度、高线性隔离标准信号。在方案设计中，无源信号隔离器从传感器工作的电流回路中获取能量，隔离后输出4-20mA模拟信号，驱动或控制仪器仪表，PLC、DCS装置。方案核心产品体积小IC封装的PCB板上的安装方及DIN35标准导轨安装方法，DIN导轨安装模式可实现工业现场信号一进一出、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。

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方案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配电方案
ISO 4-20mA-F（SIP12 Pin）和ISOS 4-20mA-F （SIP7 Pin封装）的4-20mA电流环信号隔离配电器是两线电路供电的隔离模块。前两线制设备通过后馈电供电，接收两线制设备输出的4-20mA 电流信号在模块隔离后输出 4-20mA 传感器工作的电流信号。本方案采用独特的电磁隔离模式和高效的后馈技术，有效解决了电流信号隔离对电源的依赖，实现了标准信号 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)匹配。

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方案4:无源型低成本，小体积模拟电压信号转两线4-20mA电流信号V/I转换隔离变送方案
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电压输入和两线电流输出电路供电的信号隔离变送模块。为输入端提供一组5V（3mA）向前级设备供电，接收前级设备输出的电压信号，模块隔离后输出4~20mA的标准两线制电流信号。本方案采用独特的电磁隔离模式和高效后馈技术，实现电压信号4-20mA 标准信号的精确隔离转换可以与各种仪器的模拟输入端口(如PLC、DCS 系统等)匹配。该技术方案使用非常方便，可实现电压信号输入、位移电位器等配电传感器或电桥（称重）检测电路的电压信号隔离和变送，无需添加任何设备。

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方案5:无源低成本两线制4-200mA电流转模拟电压信号I/V转换隔离变送方案
ISO 4-20mA-O系列（SIP12 Pin两线制无源型4-20mA转电压信号隔离转换器可输入有源4-20mA电流信号隔离转化为电压信号I/V转换输出。该方案采用两线输入电路供电方式，具有独特的高效信号电路盗窃技术，无需外部工作电源，大大简化了用户设计，降低了用户布线成本。该模块包含电流信号调制调节电路、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，输入等效电阻小，使产品能够从传感器信号输出电路中收集电流信号，实现输入20mA电压在信号下降 ≤10V。满足用户实现信号远距离、无失真传输变换的需要，无需外部辅助电源。

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方案6:无源型低成本，小体积两线制4-20mA电流环路隔离调理变送方案
ISO 4-20mA-E（SIP12 Pin封装）和ISOS 4-20mA-E（SIP7 Pin）两线制无源型4-2mA模拟量隔离调节控制器可拟量隔离调节控制器mA电流信号转换为隔离无源控制信号输出，用于控制二线电路供电(防爆方法)4-20mA电流环路，实现传感器信号采集与模拟输入接口有源负载的现场匹配，有效解决了4-20的采集有源负载mA电流信号与二线电流环供电回路接收口的电源冲突。该方案采用高效的电路盗窃技术，无需独立供电，使用非常方便。用户可以通过调节电位器ADJ校正。

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方案7:无源型低成本，小体积两线制PWM信号转模拟信号隔离变送方案
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 工作模式是通过后级(输出端)电流回路馈电接收前级设备输出 PWM隔离转换后，输出相应的信号 4-20mA 标准两线电流信号。PWM 脉宽变送器方案设计SIP8 Pin小体积(单排8脚直插包装)PCB板焊接安装方式，IC包括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 具有转换电路等 PWM 信号转换精度高，线性好，输出电路电压范围宽VDC）等特点。高集成工艺结构和新技术隔离措施工艺结构和新技术隔离措施实现：信号输入输出 3000VDC 隔离，能满足工业宽温、潮湿、振动现场恶劣工作环境的要求。

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方案8:无源两线制Pt100/Cu50热电阻温度测量信号电路馈电隔离
ISO Z-W-O1小体积(12脚单列直插)IC封装SIP12 Pin）低成本无源两线制4-2mA环路馈电热电阻信号隔离变送器主要用于三线、四线或两线制造 Pt10 / Pt100 / Pt1000 或Cu50/Cu采集、隔离和传输100温度传感器信号。在工业现场的温度检测中，热电阻传感器采集的温度信号可根据变化量转换为线性比例的标准4-20mA输出电流信号。
ISO Z-W-O1 采用电磁隔离模式和高效后馈电发明专利技术，热电阻传感器输出的温度信号无需独立电源即可实现 4-20mA 标准信号的精确隔离转换可直接与各种常用仪器的模拟量输入端口(如PLC、DCS系统等)匹配。IC内部包括信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、高效率DC-DC升压电路、信号零点、满度校准电路和Pt热阻线性化、长期补偿、干扰抑制电路等。输出回路电压范围宽(12-36)VDC）、转换精度高，线性好，场调整校准转换精度高、线性好、满度和零点。

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方案9：无源型两线制交流（AC）电流电压信号转4-2mA模拟信号隔离变送方案
DIN ISO AC-O一系列交流转直流(AC/DC)无源两线信号隔离变送器是按线性比例输出被测交流电流和电压的直流标准4-20mA电流信号的隔离变送器。配备相应的指示器或直接输送到DCS/FCS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与取样电阻(二线仪表)串联的二线供电回路设计，与当前工业现场常用的模拟输入接口板(上位机)相同，PLC、DCS或与其他仪器的模拟输入端口相匹配。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。

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