变频器/PLC/DCS与仪器仪表信号带宽与频响匹配技术介绍. 隔离变送器与变频器、PLC、现场仪表带宽和频响匹配技术应用方案

隔离变送器与变频器、PLC、现场仪表带宽和频响匹配技术应用方案
产品类别:  隔离放大器隔离变送器 >> 有源型隔离放大器|隔离变送器|隔离配电器
输    入:  4-20mA,0-10V等 输    出:  0-20mA,0-5V等
隔离方式:  磁电光电 隔离电压:  3000VDC
封装方式:  SIP12/DIP24/DIN35 关 注 度:  该产品已被关注
说    明:  变频器/PLC/DCS与仪器仪表信号带宽与频响匹配技术介绍.
产品描述

工业现场模拟量隔离放大器隔离变送器带宽与频响指标匹配选型参考

 

关键词:带宽 信号带宽 放大器带宽 频响 信号频响 放大器频响 变送器频响 


导读:模拟信号在变化频率缓慢(<50Hz)的场合(测量温度/位移/流量等),可选用带宽较小低频响隔离放大器:ISO EM U-P-O-M(M表示低频响)系列产品.在变化频率高(>2KHz)的场合(测量转速/开关电源的PWM控制等),可选高低频响隔离放大器:ISO EM U-P-O-H(H表示高频响)系列产品.除高频响与低频响环境外的大多数工业现场都选择常规频响产品:ISO EM A-P-O.对现场环境存在空间干扰(高频率/高压大电流负载)的场合应选用光电隔离放大器:ISO U(A)-P-O系列.


概述 工业现场传感器与PLC/FCS/DCS、仪器仪表之间输入输出的模拟信号隔离放大器(亦称模拟量隔离变送器)属于模拟信号调理的范畴。模拟信号隔离放大器能有效保护各级控制回路,消除或减弱环境噪声对测试电路的影响,抑制公共接地、变频器、电磁阀及浪涌脉冲对设备的干扰,同时对下级设备具有信号限压、扼流的功能。是变送器、仪器仪表、变频器、电磁阀、PLC/DCS输入输出及其通讯接口的可靠防护器件。对于有些环境恶劣的工业现场,控制系统错综复杂,高温、震动、潮湿和干扰信号并存,所以通过隔离放大器将输入输出模拟信号进行放大、转换、远传且各系统回路完全隔离,的确是当今自动化控制系统中抗干扰的有效措施之一。


         所谓带宽(band width)又叫频宽,是指在固定的的时间可传输的资料数量,亦即在传输管道中可以传递数据的能力。在数字设备中,带宽通常以bps表示,即每秒可传输之位数。在模拟设备仪器中,带宽通常以每秒传送周期或赫兹 (Hz)来表示。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。 


        频率响应简称频响,在电子学上用来描述一台仪器仪表、PLC等设备对于不同频率的信号的处理能力的差异。同失真一样,这也是一个非常重要的参数指标。



        带宽指标的测试方法如下,在输入端加上一个频率可调的正弦波模拟信号,输出端可以稳定跟随输入端信号的最大频率范围就是带宽。工业信号隔离放大器带宽指标的工程意义是什么呢?在应用当中我们如何理解“带宽”呢?带宽指标反映了隔离放大器对输入信号变化的响应速度。带宽越大,隔离放大器对信号变化的响应速度越快;带宽越小,说明隔离放大器对输入信号瞬间变化反应不敏感,在某些场合也就意味着抗干能力较强。


         隔离放大器和隔离变送器的工作原理是首先将传感器、仪器仪表、PLC等发送与接收的标准信号或温度、位移、频率、转速等专用信号通过半导体器件进行调制,再由光感或磁感器件进行隔离转换变送,然后进行解调还原成精度、线性度一致的原有信号或变换成其它信号,同时对隔离前后信号的工作电源进行隔离处理,以保证信号输入、信号输出与辅助电源即变换前后的信号、电源、地之间三隔离。模拟信号隔离放大器和隔离变送器属于工业仪器仪表与传感器分类中的一种器件,其主要功能是模拟量的隔离、放大、转换及变送,因而就必然有信号带宽和频率响应这个基本的技术指标。

 

 工业现场信号传输干扰处理参考方案(变频器抗EMC干扰专用隔离放大器):

工业现场有变频控制设备、大功率电磁起动设备、GPS高频信号无线收发装置等存在EMC干扰源的系统,需要针对不同的干扰源及系统控制信号的特性来分析确定干扰信号处理解决方案。 

1、传感器输出模拟信号上的干扰 
    在传感器输出端加装ISO系列模拟信号隔离放大器可以有效解决模拟信号传输过程中的衰减和EMC干扰,增强显示控制系统的稳定性和可靠性。用于变频器抗EMC干扰的模拟信号隔离放大器:ISO EM U-P-O-M系列,是在IC内部加装输入信号干扰抑制滤波电路和输出干扰谐波吸收电路,增强抗EMC电磁干扰和高频信号空间干扰功能。特别适用于现场有变频控制设备、大功率电磁起动、GPS高频信号无线收发装置的场合。

2、高频信号辐射的空间干扰
  将各控制系统、设备分别加装金属屏蔽盒(不同频率段使用的金属成分不同)并将外壳可靠接地,信号通讯传输线路采用双绞屏蔽电缆。

3、RS232/RS485的远程通讯线路干扰
  在RS232/RS485通讯接口上加装DC-DC隔离模块电源,将通讯供电电源与其它电源直接隔离开来。信号通讯传输线路也要采用双绞屏蔽电缆(屏蔽层接地)。

4、系统供电电源电路中的干扰
  现场有大电流晶闸管、变频控制设备、大功率电磁起动装置的,对电源系统的供电参数会产生畸变影响。通过电源电路,干扰信号会进入到现场的各个控制装置。因此,首先要确定现场的各个装置接地良好,各装置的供电电源要加装与其相匹配的电源滤波器(低通EMI滤波器或抑制电抗器)。

 

模拟信号隔离放大器隔离变送器的带宽与频响工业现场技术指标选型应用参考

1、模拟信号在变化频率缓慢(<50Hz)的场合(如测量温度、压力、位移、流量等),可选用带宽较小、低频响的隔离放大器:ISO EM U(A)-P-O-M系列产品(M:表示低频响)。 所以在变频器控制系统中,为抑制和隔离EMC干扰,常选用:ISO EM U-P-O-M系列的隔离放大器。

 

2、模拟信号在变化频率高(>2KHz)的场合(如测量转速、调节高速电子开关、开关电源的PWM控制等),为保障采集数据的完整和可靠,常选用高带宽、高低频响的隔离放大器:ISO EM U(A)-P-O-H系列产品

(H:表示高频响)。

 

3、高频与低频响环境以外的大多数系统都选择常规频响(2K)产品:ISO EM A-P-O或ISO EM U-P-O系列。

 

4、对现场环境有强磁空间干扰(高频电磁大电流负载)场合可选用光电隔离放大器:ISO U(A)-P-O-M系列。

 

 

常用两线制无源型隔离放大器、隔离变送器IC,  参考技术资料下载:

 

1、4-20mA(0-20mA)电流环路隔离器IC: ISO 4-20mA

 

2、4-20mA两线无源 I/V 转换隔离变送器IC:  ISO 4-20mA-O系列

 

3、4-20mA隔离控制器(有源信号调控PLC电流回路有源负载)IC:ISO 4-20mA-E

 

4、两线制无源传感器4-20mA回路隔离配电器IC:ISO 4-20mA-F

 

5、两线制电压信号配电隔离变送器IC:ISO V-4-20mA

 

 

 

常用有源型(需外接辅助电源)隔离放大器、隔离变送器IC ,选型应用参考技术资料下载

 

1、 隔离放大器最新应用方案:现场模拟信号带宽与隔离变送器频响匹配技术

 

2、 IC封装隔离放大器隔离变送器信号与电源部分外接保护电路图

 

3、 ISO mV系列:毫伏级模拟微小信号专用隔离放大器IC

 

4、 ISO EM U(A)-P-O-T系列:零点、增益可调型模拟量隔离放大器隔离变送器

 

5、 ISO EM A(U)-P-O-S系列:输入端配电型隔离变送器IC

 

6、 ISO EM U(A)-P-O-SD 系列:零点增益可调节的输入配电型隔离变送器IC

 

7、 ISO EM-U(A)-P-O-O系列:1进2出低成本小体积IC封装的模拟量隔离变送器隔离放大器

 

8、 ISO EM A-P-O系列:0-±10V双向直流(电压/电流)信号隔离放大器隔离变送器IC

 

9、 DIN3 ISOEM U-P-O(A-P-O)系列:单路DIN35导轨安装低成本小体积隔离变送器

 

10、DIN 1X2 ISOEM U(A)-P-O系列:一进二出DIN35导轨安装隔离变送器

 

11、DIN 2X1 C-P-O系列:2进1出模拟量平均值隔离变送器

 

12、DIN 2X2 ISOEM U(A)-P-O系列:二进二出DIN35导轨安装隔离变送器

 

13、DIN 1X3 ISOEM U(A)-P-O系列:一进三出DIN35导轨安装隔离变送器

 

14、DIN 1X4系列 :一进四出模拟信号隔离变送器隔离放大器

 

15、DIN ISO AC系列:无源型两线制交流转直流(AC/DC)信号隔离变送器

 

16、ISO EMH 4-20mA系列:轨道电压监测专用高隔离安全栅 

 

17、ISO F-P-O系列:频率信号(FV/ FI转换)隔离变换器IC

 

18、ISO U(A)-P-F系列:模拟信号转频率脉冲信号(V/F)隔离变送器IC

 

19、ISO EM RMS-P-O系列:模拟量真有效值(RMS)信号隔离变送器隔离放大器 


 

隔离放大器隔离变送器IC外型尺寸及PCB布板尺寸参考(SIP12 PiN)

 

隔离放大器隔离变送器IC,ISO EM 系列典型应用接线图(ISO EM A-P-O / ISO EM U-P-O):

 

 

零点、增益可调节型隔离放大器IC,ISO EM-T 系列典型应用接线图(ISO EM A-P-O-T / ISO EM U-P-O-T):

 

 

输入端隔离配电型隔离变送器IC,ISO EM-S 系列典型应用接线图(ISO EM A-P-O-S / ISO EM U-P-O-S):

 

ISO EM 系列模拟量隔离放大器隔离变送器,产品外形及安装方式参考

 

相关资料
编号 资料名称 资料简述 更新时间 下载
1
回路馈电型系列产品是顺源新开发的业界最小体积低成本无源型回路馈电模拟信号隔离放大器IC。该IC独有高效回路窃电技术,无须外接工作电源供电,而是通过后级电流输出回路馈电方式提供电源工作。产品可适应多种模拟量信号输入,将二线/三线/四线制通用传感器有源信号放大调理及隔离变送后输出4~20mA/2-10mA/4-12mA/4-8mA/12-20mA等的各种两线制模拟电流信号。
2017-7-3 点击下载
2
工业生产中为增加设备带载能力并保证连接同一信号的设备之间互不干扰,提高电控安全性能,需要将仪器仪表或传感器输出的电压电流、频率、电阻等信号进行采集运算、隔离放大、转换变送及去干扰处理后,得到行业通用的标准模拟电流或电压信号,安全送给二次仪表或PLC/DCS/PC机使用。用户使用模拟信号隔离器/隔离放大器/隔离变送器/数据采集器等产品,有时会遇到现场信号匹配、负载匹配、高频干扰、多路信号窜扰等技术问题,或有源无源、2/3/4线制、回路馈电等选型应用方法问题。
2016-4-20 点击下载
3
工业生产中为增加设备带载能力并保证连接同一信号的设备之间互不干扰,提高电控安全性能,需要将仪器仪表或传感器输出的电压电流、频率、电阻等信号进行采集运算、隔离放大、转换变送及去干扰处理后,得到行业通用的标准模拟电流或电压信号,安全送给二次仪表或PLC/DCS/PC机使用。用户使用模拟信号隔离器/隔离放大器/隔离变送器/数据采集器等产品,有时会遇到现场信号匹配、负载匹配、高频干扰、多路信号窜扰等技术问题,或有源无源、2/3/4线制、回路馈电等选型应用方法问题。 
2016-4-20 点击下载
4
顺源新开发的业界最小体积(7脚单列直插SIP7 Pin)低成本两线制无源型电流环路4-20mA隔离IC,这款新产品是一种前级4-20mA电流信号输入,后级4-20mA输出的无源型模拟信号隔离混合集成电路。该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。产品采用独有的顺源科技磁电耦合隔离及高效能回路窃电发明专利技术,有效解决了电流信号隔离对供电电源的依赖问题,实现工业现场传感器与仪器仪表、PLC、DCS之间4-20mA(0-20mA)信号的高精度、高线性度的隔离传输。7脚单列直插标准PCB板上安装设计,可嵌入安装在仪器仪表、传感器、PLC等操作控制板内部,有效简化用户系统设计方案选择,降低体积和布线成本。
2015-2-11 点击下载
5
顺源新开发的业界最小体积(7脚单列直插SIP7 Pin)低成本两线制4-20mA信号隔离调理控制IC,这款新产品可以将输入有源 4-20mA 电流信号转换成隔离的无源控制信号输出,控制二线制供电(防爆方式)4-20mA 电流环路。实现传感器信号采集与模拟量输入接口有源负载的匹配,有效解决现场采集的有源 4-20mA 电流与二线制电流环供电回路接收口电源的信号冲突干扰问题。7脚单列直插标准PCB板上安装设计,可嵌入安装在仪器仪表、传感器、PLC等操作控制板内部,有效简化用户系统设计方案选择,降低体积和布线成本。
2015-2-11 点击下载
6
顺源新开发的业界最小体积(7脚单列直插SIP7 Pin)低成本两线制回路馈电型4-20mA信号隔离配电器IC。这款新产品可以通过后级馈电方式,给前级两线制无源型传感器或PLC、DCS设备供电,同时可接收来自两线制传感器及其它仪器仪表设备输出的4-20mA 电流信号,经隔离后输出一个同线性、同比例大小的4-20mA信号。7脚单列直插标准PCB板上安装设计,可嵌入安装在仪器仪表、传感器、PLC等操作控制板内部,有效简化用户系统设计方案选择,降低体积和布线成本。
2015-2-11 点击下载
7
ISO 4-20mA-O常用于4-20mA电流转电压信号的隔离,无外接电源使接线更为简捷,且功耗低、自身热量低(基本无温升)、可靠性高。产品最大特点是不需要外接辅助电源,内部包含减法电路及放大器缓冲输出电路,这些电路带来了简捷可靠优点的同时也带来了使用上局限性。产品对于传感器、PLC输出的4-20mA信号进行隔离变送。
2015-2-9 点击下载
8
ISO 4-20mA是单片两线制隔离接口IC芯片,用于工业现场模拟量各通道间信号干扰隔离和抑制,传感器与PLC、DCS、变频器之间4-20mA电流环路隔离采集分配。该IC内部包含有调制解调电路、耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻使该IC输入电压达到超宽范围(8.5~28VDC),用户无需外接电源可实现信号远距离、无失真传输。
2014-8-12 点击下载
9
位移信号智能监控隔离变送器可直接将电位器、电子尺、角度等位移传感器的信号进行隔离转换,同时具备信号显示及输出报警控制功能。产品广泛适用于汽车制造、数控机床、机器人、道路桥梁、地质建筑工程、采矿等行业对位移、角度物理变量控制点的监测与控制。
2014-7-15 点击下载
10
一种磁电隔离的混合集成电路,输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到6000VDC绝缘电压。ISO EM系列产品使用非常方便,免零点和增益调节,无需外接调节电位器等任何元件,安装方式有PCB板上焊接和标准DIN 35导轨卡槽固定两种,导轨式安装的可以实现模拟信号一进二出、二进二出的功能。
2014-7-12 点击下载
11
模拟信号在变化频率缓慢(<50Hz)的场合(测量温度/位移/流量等),可选用带宽较小低频响隔离放大器:ISO EM U-P-O-M(M表示低频响)系列产品.在变化频率高(>2KHz)的场合(测量转速/开关电源的PWM控制等),可选高低频响隔离放大器:ISO EM U-P-O-H(H表示高频响)系列产品.除高频响与低频响环境外的大多数工业现场都选择常规频响产品:ISO EM A-P-O.对现场环境存在空间干扰(高频率/高压大电流负载)的场合应选用光电隔离放大器:ISO U(A)-P-O系列.
2013-9-9 点击下载
12
DIN3 ISOEM系列产品使用非常方便,免零点和增益调节。广泛应用在工业控制系统中模拟信号输入输出控制,系统内部通过DSP、PLC的DA转换输出信号来显示和控制其它装置的可调输出,现场工作电压、电流和各种运行参数的监测及系统外部增加0-1mA/4-20mA/0-20mA/0-75mV/0-5V/0-10V/0-±10V/0-±20mA标准信号接口等。模拟量|模拟量放大器|模拟量转换|模拟量隔离|模拟量变送器.
2013-7-2 点击下载
13
信号隔离器,信号隔离器IC,信号隔离器模块,信号隔离器电路,无源信号隔离器.工业现场传感器与仪器仪表、PLC、等控制系统经常由于系统干扰、有源信号、无源信号、有源负载、无源负载的信号冲突和阻抗匹配问题而无法正常工作,正确选择隔离放大器能有效解决这些问题.
2013-5-21 点击下载
14
一种将电阻信号按变化大小隔离转换成与阻值成线性的标准模拟电压或电流信号的混合集成电路。适用于将两线制电位器、电阻信号隔离转换成标准信号,电阻信号的变送与无失真远传,工业现场位移电阻信号隔离、采集及变换。位移信号隔离放大器使用非常方便,只需很少外部元件,即可实现电阻信号的隔离变送。并可实现工业现场电阻控制信号转换成标准模拟电压电流信号一进一出、一进二出、二进二出的功能。
2014-8-30 点击下载
15
一种两线制4-20mA差分信号采集调理芯片,属于SY 4-20mA系列的产品。该IC内部包含有差分信号采集、调理和变换电路。标准输入等效电阻,使该IC能够从传感器回路中采集到差分信号,以满足用户的单片机接收信号的需要。(±9 ~±15V)超宽范围电源供电或选用单电源供电方式。
2014-8-21 点击下载
16
DIN 2X2 ISO EM-S系列模拟信号二进二出隔离放大器变送器采用ISO EM U-P-O系列或者ISO EM A-P-O系列集成电路组合,可获得两路输出可为一致或分别不同的直流电压或电流信号。产品使用非常方便,直接安装在标准DIN 35导轨上,无需调节和校正零点和增益精度,即可实现工业现场各种传感器信号的隔离、分配、转换功能。
2014-8-12 点击下载
17
配电器内部的隔离电源不但给模块内部放大、转换电路供电,还可以向外部提供一组与输入端共地,但与辅助电源及信号输出全隔离的 (最大负载40mA)直流稳压电源,方便现场外部电路扩展运用。如:电桥电路、基准电路、无源型传感器供电等。配电器|配电器电源|信号配电器|传感器配电器|PLC配电器|DCS配电器
2014-8-12 点击下载
18
一种将交流真有效值电压信号按线性比例隔离变送输出标准模拟直流电压信号的新型检测器件。该产品集隔离、显示、报警控制、变送于一体,内置反接、过载、抗浪涌等多种保护电路,无需外接其它元件,带零点增益调节,采用标准DIN35导轨安装方式,广泛适用于工业控制、石油化工、环境保护、智能家居、电力远程监控等控制点的监测。
2014-10-25 点击下载
content