E0236關(guān)于模擬量與信號(hào)隔離器的實(shí)際應(yīng)用

1、 關(guān)于模擬量與隔離器的實(shí)際應(yīng)用 11/11/20211，關(guān)于4-20mA.DC電流信號(hào)的傳輸距離看了標(biāo)題有的人可能會(huì)說(shuō):發(fā)送4-20mA.DC電流信號(hào)的儀表都具有恒流特性，采用電流源傳送，其精度與導(dǎo)線(xiàn)的電阻不是無(wú)關(guān)嗎?既然這樣還用討論4-20mA.DC信號(hào)的傳送距離嗎?  但以上的說(shuō)法是針對(duì)特定條件而言的，應(yīng)看到當(dāng)儀表供電電源電壓低至一定程度或?qū)Ь€(xiàn)電阻大到一定程度時(shí)，4-20mA.DC電流傳送信號(hào)將產(chǎn)生誤差。因此我們討論的是4-20mA.DC信號(hào)在保證規(guī)定的精度下的傳送距離，討論傳送距離實(shí)質(zhì)就是確定電流源儀表連接導(dǎo)線(xiàn)的最大長(zhǎng)度。  決定電流源儀表導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度的參數(shù)有:

2、負(fù)載電阻RL及連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻r；供電電壓Vo及其波動(dòng)范圍V;儀表的最大輸出電流Imax;儀表能維持最大工作電流時(shí)的最低供電電壓Vmin。    已知:RL=250，      Vo=24V.DC 其允許誤差為24V +10% -5%,      電源允許波動(dòng)V=24V*5%=1.2V,      Imax=20mA=0.02A,  最低供電電壓Vmin各種型號(hào)儀表的此值是不相同

3、的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)還與電子元件的特性有關(guān)系，從產(chǎn)品樣本來(lái)看，有的儀表最低的可達(dá)12V(但是指無(wú)負(fù)載時(shí))，大多儀表在15-17V之間的居多；在此取16.28V。    即  Vmin=16.2824-1.2-0.02(250+r)    則連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻  r=24-1.2-16.28/0.02-250=76  儀表連接電線(xiàn)用的是銅線(xiàn)，其截面大多選擇S=1.5和0.8mm2的居多，在電工手冊(cè)上有銅電線(xiàn)在20和75時(shí)的電阻系數(shù)，在選擇銅導(dǎo)線(xiàn)時(shí)應(yīng)考慮到使用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況，因此最好選擇75時(shí)的電阻系數(shù)來(lái)計(jì)

4、算較妥。已知t=75時(shí)銅的電阻系數(shù)=0.0217.mm2/m。    根據(jù)L=Sr/ 就可計(jì)算出銅導(dǎo)線(xiàn)的最大長(zhǎng)度。    用標(biāo)稱(chēng)截面1.5mm2導(dǎo)線(xiàn)時(shí)L=1.5*76/0.0217=5253m    用標(biāo)稱(chēng)截面0.8mm2導(dǎo)線(xiàn)時(shí)L=0.8*76/0.0217=2801m    因?yàn)閮x表的接線(xiàn)往返是兩根線(xiàn)，所以計(jì)算結(jié)果應(yīng)除2即:    用標(biāo)稱(chēng)截面1.5mm2導(dǎo)線(xiàn)時(shí)L1=5253.52=2626m    用標(biāo)稱(chēng)截面0.8

5、mm2導(dǎo)線(xiàn)時(shí)L2=2801.82=1400m  在實(shí)際應(yīng)用中決定導(dǎo)線(xiàn)的真實(shí)長(zhǎng)度要比計(jì)算值略低才行，因?yàn)殡娋€(xiàn)的標(biāo)稱(chēng)截面幾乎都是偏高的。如果遇到現(xiàn)場(chǎng)距離超過(guò)上述的長(zhǎng)度時(shí)，可采取以下措施:增大電線(xiàn)的線(xiàn)徑，來(lái)減少導(dǎo)線(xiàn)電阻；適當(dāng)調(diào)高儀表的供電電壓。      八十年代，上海自動(dòng)化儀表一廠(chǎng)針對(duì)其生產(chǎn)的DDZ-型電動(dòng)單元組合儀表的變送器、調(diào)節(jié)器、電氣轉(zhuǎn)換器、操作器等單元，在最低供電電壓(22.8V)時(shí)允許的導(dǎo)線(xiàn)電阻，曾列過(guò)一個(gè)表格供用戶(hù)參考，由于其還有現(xiàn)實(shí)意義，特把此表格提供如下。  看了以上的計(jì)算及表格，有的網(wǎng)友會(huì)說(shuō)，我的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接線(xiàn)長(zhǎng)度并不太長(zhǎng)

6、，但在使用中仍無(wú)法正常使用，哪又是什么原因呢?究其原因，可能是:  1電流傳送信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，沒(méi)有采取必要的屏蔽措施，或者沒(méi)有遵守一點(diǎn)接地規(guī)則而引入了干擾。  2在一個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)選擇電位最低的一點(diǎn)作為信號(hào)的公共點(diǎn)，在電單儀表中，24V電源的負(fù)線(xiàn)電位最低，它就是信號(hào)公共線(xiàn)。因此在電流傳送的一對(duì)信號(hào)線(xiàn)中，其電位較低的一根，即信號(hào)負(fù)線(xiàn)應(yīng)在發(fā)送儀表的輸出處與24V負(fù)線(xiàn)相連。如果接線(xiàn)錯(cuò)誤或漏接而造成信號(hào)負(fù)線(xiàn)浮空而引入了干擾。,2，信號(hào)隔離器原理及應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生成過(guò)程的監(jiān)視和控制中要用到各種各樣的儀器儀表，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的信號(hào)：既有微弱的毫伏級(jí)的小信號(hào)，又有

7、數(shù)十伏的大信號(hào)，甚至還有高達(dá)數(shù)千伏和數(shù)百安培的強(qiáng)信號(hào)；既有直流低頻信號(hào)，也有高頻或脈沖尖峰信號(hào)；而這些信號(hào)都要經(jīng)過(guò)互相傳遞和輸送的過(guò)程，因此如何保證這些信號(hào)，特別是模擬信號(hào)在傳輸過(guò)程中不失真將成為系統(tǒng)調(diào)試中必須解決的問(wèn)題。具體地說(shuō)，只有當(dāng)控制裝置和分布在現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器之間的模擬信號(hào)傳輸無(wú)故障并且不失真時(shí)，才能保證過(guò)程控制安全可靠。尤其是小功率的模擬信號(hào)在干擾大的工業(yè)環(huán)境中傳輸時(shí)受各種外部干擾信號(hào)的影響，它們需要一條可靠的傳輸通道。日常工作經(jīng)驗(yàn)表明，受設(shè)備要求的制約，必須謹(jǐn)慎小心的處理和傳輸模擬信號(hào)。而現(xiàn)場(chǎng)和控制層之間以模擬信號(hào)形式傳輸?shù)臏y(cè)量和控制參數(shù)，在傳輸工程中常處于較惡劣的工業(yè)環(huán)境中

8、，很可能會(huì)造成這些信號(hào)的失真。目前，信號(hào)隔離（變換）器從隔離方式上主要分為：變壓器隔離方式，光電隔離方式和變壓器與光電聯(lián)合隔離方式等幾種。信號(hào)隔離器至今已有40多年的歷史，早期的信號(hào)隔離器（如美國(guó)MOORE，日本M-SYSTEM等）都是采用變壓器隔離方式，它的特點(diǎn)是：性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)（比如：日本M-SYSTEM公司的M2系列隔離變換器標(biāo)稱(chēng)的使用壽命長(zhǎng)達(dá)70年?。瑤ж?fù)載能力強(qiáng)，隔離強(qiáng)度高，但電路復(fù)雜，制作工藝要求更高。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，近些年來(lái)逐漸出現(xiàn)了利用光耦合器（optical coupler）生產(chǎn)的光電式隔離器，它的特點(diǎn)是：性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，而且線(xiàn)路簡(jiǎn)單，成本低廉，但相對(duì)于變壓器

9、隔離方式壽命略短。在一些現(xiàn)場(chǎng)干擾較大，工藝要求較高場(chǎng)合出現(xiàn)了變壓器與光電聯(lián)合方式的信號(hào)隔離器，它的隔離能力、抗無(wú)限射頻和電磁干擾能力更強(qiáng)。比如日本M-SYSTEM公司生產(chǎn)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)R5系列的模擬量采集模塊就應(yīng)用了變壓器和光電聯(lián)合隔離方式。信號(hào)隔離器的原理圖如下：圖中可以看出，隔離器實(shí)現(xiàn)了輸入對(duì)輸出對(duì)電源對(duì)地的四端三重隔離電路設(shè)計(jì)，因此無(wú)需系統(tǒng)接地線(xiàn)路，給設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)極大方便。也正是由于這種信號(hào)線(xiàn)路無(wú)需共地的設(shè)計(jì)，使得檢測(cè)和控制回路信號(hào)的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng)，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。另外，這種隔離器產(chǎn)品除具備極強(qiáng)的濾波能力外，還有更強(qiáng)的信號(hào)處理能力，能夠接受并處理熱電偶、

10、熱電阻、頻率等各種信號(hào)。3， 造成模擬信號(hào)失真的原因與解決方案1. 接地環(huán)路問(wèn)題：如下圖所示，當(dāng)過(guò)程環(huán)路中有兩處或兩處以上接地電阻不相等時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生接地環(huán)路，過(guò)程信號(hào)就會(huì)失真。接收設(shè)備非隔離變送器 接地環(huán)路要使信號(hào)完整而不失真地傳輸，理想化的情況是所有設(shè)備、儀表中的信號(hào)都有一個(gè)共同的參考點(diǎn)，也就是有一個(gè)共同的“地”。只有這樣，所有的設(shè)備、儀表的信號(hào)參考點(diǎn)之間電位差才能為“零”。很顯然，不同設(shè)備的接地電阻很難保證都相等，接地電阻也會(huì)隨著傳輸距離的增加而升高，有時(shí)甚至產(chǎn)生高達(dá)200V的電位差。2. 測(cè)量回路相互連接問(wèn)題：如下圖所示，在這些回路中，參考點(diǎn)要將因?yàn)榻油ǘ鄠€(gè)信號(hào)回路而升高。 設(shè)備一 設(shè)備

11、二 設(shè)備三 設(shè)備四 UV RL1 RL2 RL3 RL4 UR1 UR2 UR3 UR4如上圖，在這種相互連接的測(cè)量回路中，由于線(xiàn)間電阻的不斷增加，必然會(huì)引起參考電壓的不斷升高。3. 電磁干擾問(wèn)題：這是比較常見(jiàn)的干擾，特別是在長(zhǎng)距離或者干擾較大的工業(yè)環(huán)境中，很難避免感性和容性干擾在測(cè)量回路中相互參雜的情況。解決這些問(wèn)題的方案主要有三種：第一種方案是現(xiàn)場(chǎng)儀表不接地，使過(guò)程環(huán)路中只有一個(gè)接地點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，這種方案往往難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槟承┰O(shè)備必須接地才能保證測(cè)量精度或確保人身安全，某些設(shè)備可能因?yàn)殚L(zhǎng)期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。第二種方案是使兩接地點(diǎn)的電勢(shì)相同，但由于接地點(diǎn)的電阻

12、受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響，這種方案通常是很難實(shí)現(xiàn)的。第三種方案是在過(guò)程環(huán)路中使用信號(hào)隔離器。信號(hào)隔離器采用隔離技術(shù)，斷開(kāi)過(guò)程環(huán)路中的直接電路（直流通路）但又不影響過(guò)程信號(hào)的正常傳輸，從而徹底解決了上述問(wèn)題。如下圖： 信號(hào)隔離器非隔離變送器DCS，PLC，接收設(shè)備等當(dāng)然，我們也可以用DCS的隔離卡鍵或帶隔離能力的變送器實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離，但它們價(jià)格昂貴，而且他們的隔離強(qiáng)度、抗無(wú)限射頻/電磁干擾（RFI/EMI）指標(biāo)及應(yīng)用靈活性比信號(hào)隔離器差，更不可能像信號(hào)隔離器那樣還可解決信號(hào)轉(zhuǎn)換及信號(hào)分配等問(wèn)題。 4， 信號(hào)隔離器主要技術(shù)指標(biāo)：1. 隔離強(qiáng)度：也叫隔離能力、耐壓強(qiáng)度或測(cè)試耐壓，這是衡量信

13、號(hào)隔離器的主要參數(shù)之一。單位：伏特1分鐘。它指的是輸入與輸出，輸入與電源，輸出與電源之間的耐壓能力。它的數(shù)值越大說(shuō)明耐壓能力越好，隔離能力越強(qiáng)，濾波性能越高。一般的，這種耐壓測(cè)試是通過(guò)一次性樣品的耐壓檢驗(yàn)來(lái)確定的。在該測(cè)試過(guò)程中，將持續(xù)若干分鐘地分別在輸入與輸出、輸入與電源、輸出與電源之間加載50Hz的工頻電壓，以便得出器件同另一個(gè)電勢(shì)面之間不會(huì)發(fā)生擊穿的電壓數(shù)值。目前，市場(chǎng)上的信號(hào)隔離器的隔離強(qiáng)度分為2000V1分鐘，1500V1分鐘，1000V1分鐘，500V1分鐘等幾個(gè)級(jí)別。比如：日本M-SYSTEM和美國(guó)ACI的信號(hào)隔離器隔離強(qiáng)度為2000V1分鐘；其他國(guó)外品牌能做到1500V1分鐘；

14、而目前國(guó)內(nèi)的幾個(gè)品牌也能做到1000V1分鐘，甚至1500V1分鐘的隔離強(qiáng)度。2. 精度：這是衡量一個(gè)信號(hào)隔離變送器質(zhì)量的標(biāo)尺。業(yè)內(nèi)一般能做到量程的±0.2%。個(gè)別品牌如M-SYSTEM 、ACI等能做到±0.1%。3. 溫度系數(shù)：表示隔離器等儀表在環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，精度的變化情況。 大多情況下用百分?jǐn)?shù)表示(也有用單位250ppm/K表示的)，如：M-SYSTEM溫度系數(shù)為±0.015%/（相當(dāng)于150ppm/K）。4. 響應(yīng)時(shí)間：表征信號(hào)隔離器的反應(yīng)速度。5. 絕緣電阻：內(nèi)部電源與外殼之間隔離直流作用的數(shù)值化表征。6. 負(fù)載電阻：反映了信號(hào)隔離器的帶載能力。

15、電流信號(hào)隔離模塊主要用于對(duì)各類(lèi)420mA信號(hào)采集設(shè)備或控制設(shè)備進(jìn)行隔離保護(hù)。該隔離模塊實(shí)現(xiàn)了電源、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)的全面隔離，可有效消除串流、電磁、諧波等干擾信號(hào)、顯著提高信號(hào)質(zhì)量。同時(shí)，DATA-8301串口信號(hào)隔離模塊還兼具信號(hào)分配功能。 特點(diǎn)：1、兼容性強(qiáng)，可接入各種420mA輸出的變送儀表。2、兩路隔離電壓輸出，可為變送儀表提供DC 12V/24V供電電源。3、使用靈活，兩種工作模式可任選：一進(jìn)二出：1路420mA輸入，2路 420mA輸出。二進(jìn)二出：2路420mA輸入，2路 420mA輸出。4、體積小巧，安裝簡(jiǎn)便。參數(shù)：1、供電電源：10V30V

16、60;DC。 2、負(fù)載電阻：0250。3、外形尺寸：100x25.4x74mm（含接線(xiàn)端子尺寸）。4、安裝方式：導(dǎo)軌式。 5、工作環(huán)境：溫度：-40+85；濕度：95%。（一）信號(hào)隔離，阻斷地環(huán)路。由于自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如各種變送器和執(zhí)行器）和控制室設(shè)備（PLC的模擬量模塊等）之間存在著地電勢(shì)，從而產(chǎn)生地環(huán)流，輕則影響信號(hào)采集的準(zhǔn)確性，重則燒毀模擬量模塊等設(shè)備，而通過(guò)使用信號(hào)隔離模塊，可以有效阻斷因地電位差而產(chǎn)生的地環(huán)路，提高自控系統(tǒng)測(cè)量的準(zhǔn)確性，保護(hù)自控系統(tǒng)的核心設(shè)備。（二）信號(hào)轉(zhuǎn)換自控設(shè)備對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的要求不同，比如變頻器的控制信號(hào)是4-20mA，而PLC發(fā)出的信號(hào)時(shí)0-1

17、0V，采用信號(hào)隔離模塊可以方便的將0-10V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。（三）信號(hào)分配信號(hào)隔離模塊可以將一路標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為兩路或者多路標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和本地顯示的雙重需要。（四）設(shè)備配電某些信號(hào)隔離模塊可以提供一路與供電電源互相隔離的直流電輸出，從而可以方便的給二線(xiàn)制變送器、三線(xiàn)制變送器或者四線(xiàn)制變送器等設(shè)備配電。（五）設(shè)備保護(hù)信號(hào)隔離模塊內(nèi)部集成的浪涌保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)功能，可以對(duì)PLC模擬量模塊、DCS板卡等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，提高自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。1.隔離強(qiáng)度 。也叫隔離電壓等級(jí)或耐壓強(qiáng)度，這是衡量信號(hào)隔離模塊最主要參數(shù)之一。反映了信號(hào)隔離模塊抗共模

18、干擾的能力，也即阻斷地環(huán)路的能力。2. 傳輸精度。多用相對(duì)誤差表示，在一定測(cè)試條件下，信號(hào)隔離模塊輸出端信號(hào)與輸入端信號(hào)的誤差的相對(duì)值。3. 溫漂系數(shù)。反映了信號(hào)隔離模塊的溫度穩(wěn)定性。用ppm/表示，即溫度每變化一度，傳輸誤差會(huì)增加百萬(wàn)分之多少。 4. 響應(yīng)時(shí)間。表示信號(hào)隔離器的反應(yīng)速度。 5. 絕緣電阻。內(nèi)部電源與外殼之間隔離直流作用的數(shù)值化表征。 6. 帶載能力。反映了隔離器的帶負(fù)載載能力。 5， 信號(hào)隔離（變換）器的應(yīng)用舉例與說(shuō)明1,隔離輸入/輸出信號(hào)這是信號(hào)隔離器最主要的功能。信號(hào)隔離器一方面能解決接地環(huán)路

19、和設(shè)備互聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的地線(xiàn)參考點(diǎn)不同的問(wèn)題，另一方面能有效地去除線(xiàn)路在傳輸過(guò)程中可能受到的無(wú)限射頻和電磁干擾問(wèn)題。PLC/DCSIN OUT 變頻器 顯示儀表1#3# + + _ _ 4#2# + + _ _ 壓力變送器 執(zhí)行器 在上圖中，兩臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（1#和2#儀表）向PLC/DCS傳送模擬信號(hào)，同時(shí)PLC/DCS向另外兩臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（3#和4#儀表）發(fā)出模擬信號(hào)進(jìn)行顯示和控制。在這套系統(tǒng)中，理想的狀態(tài)是：位于現(xiàn)場(chǎng)的1#、2#設(shè)備與位于主控室的PLC/DCS的參考“地”電位完全相等，而且傳輸過(guò)程中不存在任何干擾，這樣才能保證PLC/DCS接收正確。但現(xiàn)實(shí)情況是這種“理想狀態(tài)”很難實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，假

20、設(shè)1#和2#設(shè)備輸入的信號(hào)為0-10V DC的模擬信號(hào)。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)烧叩男盘?hào)也完全正確。1#設(shè)備的“地”與PLC/DCS的“地”相等，而2#設(shè)備比它們的“地”電位高0.1V，這樣PLC/DCS接收到的1#設(shè)備的信號(hào)為0-10V，而接收到的2#設(shè)備的信號(hào)為0.1-10.1V，顯然誤差產(chǎn)生了。特別是在多級(jí)互連的串聯(lián)設(shè)備中，這種誤差會(huì)變得非常大！如果我們簡(jiǎn)單地把1#，2#設(shè)備的“地”線(xiàn)在PLC/DCS處匯合連接，那么這0.1V的電壓會(huì)施加在PLC/DCS的“地”線(xiàn)上，有可能損壞PLC/DCS的局部“的”線(xiàn)。同樣，在輸出端的3#，4#設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的情況。由此引起的問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中屢見(jiàn)不鮮。解決

21、上述問(wèn)題的最好辦法就是在輸入端和輸出端分別加上。從信號(hào)隔離器的原理圖可以看出，它信號(hào)隔離器具有使輸入/輸出信號(hào)在電氣上完全隔離的特點(diǎn)。換句話(huà)講，現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備與主控接收設(shè)備間不存在共“地”，那么輸入信號(hào)不管是0-10V，或是帶有哪怕+10V干擾的10V-20V的信號(hào)，經(jīng)過(guò)隔離器后均變?yōu)?-10V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。例如某大型水泥廠(chǎng)新建窯爐的生產(chǎn)線(xiàn)調(diào)試中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)爐溫信號(hào)接入國(guó)外某著名品牌DCS系統(tǒng)的8通道模擬量輸入卡鍵后，溫度數(shù)據(jù)亂跳，根本無(wú)法控制，但在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)試時(shí)又很穩(wěn)定也很準(zhǔn)確。又如某電廠(chǎng)化水處理工程中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)各種不同類(lèi)型的壓力變送器信號(hào)接入PLC后，數(shù)據(jù)跳動(dòng)厲害，而且誤差非常大，但同樣在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)

22、行單點(diǎn)測(cè)試時(shí)很穩(wěn)定也很準(zhǔn)確，可是只要向PLC接入兩點(diǎn)以上的信號(hào)后，信號(hào)就發(fā)生跳變。這兩種情況在加了信號(hào)隔離器后，一切正常！ 信號(hào)隔離器PLC或DCS等接收設(shè)備2/4線(xiàn)制變送器 （如：M-SYSTEM的M5VS，ACI的SBDC等）1. 信號(hào)隔離分配在實(shí)際應(yīng)用中，我們經(jīng)常遇到將一個(gè)變送器信號(hào)接入兩個(gè)或兩個(gè)以上接收裝置的情況，若采用串聯(lián)環(huán)路，則環(huán)路中任一處開(kāi)路都會(huì)造成整個(gè)環(huán)路上的儀表無(wú)信號(hào)，同時(shí)負(fù)載電阻之和很容易超過(guò)變送器的負(fù)載能力，所以一般不采用這種方式。通常采用的方式是：在環(huán)路中串接一個(gè)電阻，再將負(fù)載并聯(lián)在電阻上以取得電壓信號(hào)，如串接一個(gè)250電阻將4-20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成1-5V電壓信號(hào)。

23、如下圖： 2504線(xiàn)制變送器 1-5V 1-5VRCVR1RCVR2這種方式雖然能避開(kāi)開(kāi)路及負(fù)載能力等問(wèn)題，但卻存在以下不足： 由于電阻本身難以達(dá)到高精度，加之存在接線(xiàn)端電阻以及電阻發(fā)熱引起阻抗升高等因素，所以電壓信號(hào)較難保證高精度； 通過(guò)串聯(lián)電阻取電壓信號(hào)方法是以假定接收設(shè)備的輸入阻抗無(wú)窮大為理想前提的，所以接收設(shè)備的輸入阻抗必然對(duì)信號(hào)的測(cè)量產(chǎn)生誤差，而且，并聯(lián)設(shè)備數(shù)目越多，誤差越大； 導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，電阻的電壓降越大，對(duì)實(shí)際電壓信號(hào)的影響也越大，因此信號(hào)傳輸距離不能太長(zhǎng)； 由于RFI/EMI（無(wú)線(xiàn)射頻/電磁干擾）的信號(hào)容易與電壓信號(hào)疊加，所以該連接易受無(wú)限射頻/電磁干擾。解決以上問(wèn)題的理想方案就

24、是使用信號(hào)（隔離）分配器！它精度高、隔離能力強(qiáng)，可以解決以上各種問(wèn)題，以下圖為例：信號(hào)隔離分配器4線(xiàn)制變送器RCVR2RCVR1 (如：M-SYSTEM的W5系列) 上圖中，兩輸出信號(hào)既可相同也可互異，變送器、RCVR（接收設(shè)備）間完全隔離；任一接收設(shè)備出現(xiàn)故障，不會(huì)影響整個(gè)環(huán)路及另一套設(shè)備。2. 避免電源沖突有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表在配套時(shí)，由于協(xié)調(diào)不利，產(chǎn)生了如下情況：接收設(shè)備（如某些DCS輸入卡鍵）的信號(hào)接入端帶有24V電源（即我們常說(shuō)的兩線(xiàn)制接口），而現(xiàn)場(chǎng)為4線(xiàn)制變送器，輸出信號(hào)為有源信號(hào)，因此，來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)的4線(xiàn)制變送器輸出信號(hào)與來(lái)自于接收裝置的兩線(xiàn)制電源信號(hào)就會(huì)發(fā)生沖突。解決的方法是：接入輸出環(huán)路供電型隔離器，它通過(guò)信號(hào)輸出線(xiàn)由接收設(shè)備供電，并將現(xiàn)場(chǎng)4線(xiàn)制變送器的有源信號(hào)經(jīng)隔離后輸出給接收設(shè)備，這樣不僅避免了電源沖突，而且還對(duì)信號(hào)實(shí)行了隔離。如圖：RCVR 輸出環(huán)路供電型隔離器4線(xiàn)制變送器