概述
SunYuan ISOH 4-20mA-O兩線制無源型10KV高隔離變送器是順源新開發(fā)的業(yè)界高隔離電壓10KVAC，小體積（16腳單列直插SIP16 Pin）低成本、兩線制無源型4-20mA轉(zhuǎn)電壓信號隔離轉(zhuǎn)換器模塊，無需單獨(dú)供電電源就可以在兩線無源4-20mA電流環(huán)路中通過取樣采集隔離轉(zhuǎn)換出電壓信號值。該IC采用兩線制輸入回路供電方式，*高效信號回路取電技術(shù)，無須外接工作電源，這樣可以大大簡化用戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低用戶布線成本。該IC內(nèi)部包含有電流信號調(diào)制解調(diào)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能夠從儀器儀表、PLC與傳感器信號回路中采集電流信號（達(dá)到輸入20mA信號時(shí)電壓降 ≤10V），并將采集到的電流信號隔離轉(zhuǎn)換成電壓信號，擬方便工業(yè)現(xiàn)場MCU單片機(jī)、DCS、FCS等控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)AD采集轉(zhuǎn)換，以滿足用戶現(xiàn)場無需外接輔助電源或IV轉(zhuǎn)換變送器而實(shí)現(xiàn)信號遠(yuǎn)距離、無失真?zhèn)鬏斪儞Q的需要。
ISOH 4-20mA-O常被用于兩線無源4-20mA電流轉(zhuǎn)電壓信號的隔離轉(zhuǎn)換，功耗低、自身發(fā)熱量少（基本無溫升）可靠性高。內(nèi)部主要包含減法電路和放大器緩沖輸出電路，這些電路帶來了簡捷可靠優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也帶來了使用上局限性，既產(chǎn)品對于傳感器、PLC輸出的4-20mA信號進(jìn)行隔離變送，從另一個(gè)定義上講是電功率的傳送，所以內(nèi)部肯定有功率損耗，這個(gè)損耗表現(xiàn)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(qū)動(dòng)500Ω負(fù)載的能力，產(chǎn)品才能正常工作。目前，從工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看，大部分現(xiàn)場儀器儀表和傳感器、PLC / DCS等都可以滿足4-20mA信號輸出有驅(qū)動(dòng)500Ω負(fù)載的能力。
在工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中，有些電路雖然僅僅使用一只I/V轉(zhuǎn)換取樣電阻，就可以把輸入電流信號轉(zhuǎn)換成為電壓信號，這種電路雖然簡單，但是卻不實(shí)用。首先，其實(shí)際意義是零點(diǎn)信號的時(shí)候，會有一個(gè)零點(diǎn)電流流過取樣電阻，如果按照4~20mA輸入電流轉(zhuǎn)換到大5V電壓來分析，零點(diǎn)的時(shí)候恰好就是1V，這個(gè)1V在單片機(jī)資源足夠的時(shí)候，可以由單片機(jī)軟件去減掉它，可是這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(jī)的A/D大輸入電壓就是單片機(jī)的供電電壓，這個(gè)電壓通常就是5VDC，因此處理這種簡單的輸入轉(zhuǎn)換電路時(shí)比較麻煩，為了達(dá)到A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)，就會導(dǎo)致芯片成本增加。解決上面問題的簡單方法是在單片機(jī)輸入之前配置一個(gè)由運(yùn)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(diǎn)的處理變得更加方便，無需耗用單片機(jī)的內(nèi)部資源，尤其單片機(jī)是采用A/D接口來接受這種零點(diǎn)信號而實(shí)際不為零電壓值的輸入時(shí)，可以保證A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)的資源能夠全部應(yīng)用于有用信號上。
通用參數(shù)
精度、線性度誤差等級 ---------- 0.1，0.2級 | 回 差 ---------- < 0.5% |
輔助電源---------- 無 | 隔 離 ---------- 信號輸入/輸出，兩隔離 |
工作溫度---------- -40 ~ +85℃ | 絕緣電阻 ---------- ≥20MΩ |
工作濕度---------- 10 ~ 60% (無凝露) | 耐 壓 --------- 10KV(50HZ / S)，漏電流 1mA |
存儲溫度---------- -45~ +85℃ | 耐沖擊電壓---------- 10KVAC， 1.2/50us (峰值) |
存儲濕度---------- 10 ~ 95% (無凝露) |
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兩線制無源型10KV高隔離變送器產(chǎn)品特點(diǎn) | 典型應(yīng)用 |
● *高效信號回路取電技術(shù)，無須外接工作電源 ● 兩線制4-20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸入，隔離放大轉(zhuǎn)換為 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(shí)電壓降≤10V ● 精度等級：0.1、0.2、0.5級 ● 全量程內(nèi)*線性度，非線性度誤差 < 0.2% ● 信號輸入與輸出之間：10000VAC 高隔離 ● 工業(yè)級環(huán)境溫度范圍：-40 ~ +85 ℃ ● 小體積單列SIP 16Pin，符合UL94V-0標(biāo)準(zhǔn)阻燃封裝 | ● 兩線無源4-20mA環(huán)路電壓取樣采集隔離實(shí)現(xiàn) ● 工業(yè)現(xiàn)場模擬信號AD取樣轉(zhuǎn)換及遠(yuǎn)程傳輸 ● 傳感器與變送器4-20mA信號隔離及IV轉(zhuǎn)換 ● PLC、DCS輸入通道間信號采集隔離防竄擾 ● 多路模擬量采集地線環(huán)流隔離及干擾抑制 ● 儀器儀表信號與傳感器間可靠收發(fā)監(jiān)控 ● 模擬信號數(shù)據(jù)采集隔離與長線無失真?zhèn)鬏?/p> ● 電力儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備監(jiān)控隔離安全柵 ● 電力、軌道交通直流高壓監(jiān)控隔離安全柵 |
產(chǎn)品大額定值（長期在大額定值環(huán)境下工作影響產(chǎn)品使用壽命，超過大值可能出現(xiàn)不可修復(fù)的損壞。）
Continuous Isolation Voltage （輸入與輸出端高持續(xù)隔離電壓） 10000Vrms |
Junction Temperature （工作環(huán)境溫度大范圍） - 40 ~ +85 ℃ |
Lead Temperature （引腳高焊接溫度 / 持續(xù)時(shí)間 <10S） +300℃/<10S |
Output Voltage Load Min（輸出電壓信號小負(fù)載） 5KΩ
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技術(shù)參數(shù)
參 數(shù) | 條 件 | 小值 | 典型值 | 大值 | 單位 |
隔離電壓 AC，50Hz 絕緣阻抗 漏電流 | 60S
240Vrms，50Hz |
| 10000 10¹²‖1 0.5 |
| VAC Ω‖Pf uA |
溫漂 非線性度 |
|
| ±50 ±0.2 | ±100 ±0.5 | PPm/℃ %FSK |
負(fù)載能力 | Vout=5VDC | 5 | 10 |
| KΩ |
輸入信號電壓范圍 |
| 9 | 24 | 36 | VDC |
輸入阻抗 | Iin=20mA，Out=5V | 450 | 500 |
| Ω |
輸出信號電壓范圍 | RL:5KΩ | 0 |
| 5 | VDC |
輸出線性范圍 輸出電流 Io |
| 0 0.5 |
| 5 1.2 | V mA |
輸出信號紋波 | 不濾波 |
| 10 | 20 | mVRMS |
頻率響應(yīng)（小信號帶寬） | Vo=5V |
| 100 | 200 | Hz |
響應(yīng)時(shí)間 |
|
| 10 | 20 | mS |
工作環(huán)境溫度 |
| -40 |
| 85 | ℃ |
存儲溫度 |
| -55 |
| 105 | ℃ |
選型定義
產(chǎn)品選型舉例
例1： 輸入信號：4-20 mA ；輸出信號：0-5V； 10KVAC隔離； 產(chǎn)品型號： ISOH 4-20mA-O4
例2： 輸入信號：4-20 mA ；輸出信號：1-5V； 10KVAC隔離； 產(chǎn)品型號： ISOH 4-20mA-O6
例3： 輸入信號：4-20 mA ；輸出信號：0-2.5V；10KVAC隔離； 產(chǎn)品型號： ISOH 4-20mA-O2.5
例4： 輸入信號：4-20 mA ；輸出信號：0-3.3V；10KVAC隔離； 產(chǎn)品型號： ISOH 4-20mA-O3.3
引腳定義及功能描述
引腳功能描述（單排直插：SIP16 Pin）
信號 輸入 正端 | 信號 輸入 負(fù)端 | 信號 輸入 負(fù)端 | 空
腳 | 信號 輸出 地 | 信號 輸出 地 | 信號 輸出 正端 | 空
腳 |
Iin+ | Iin- | Iin- | NC | GND | GND | Vout+ | NC |
1 | 2 | 3 | 4~12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
產(chǎn)品外形尺寸及典型應(yīng)用圖
高壓隔離安全檢測方法
高壓隔離安全測試方法及注意事項(xiàng)
1、按上圖所示接線，按產(chǎn)品隔離電壓參數(shù)規(guī)格設(shè)定高壓測試儀的額定高壓值。檢測時(shí)請注意人身安全，謹(jǐn)防觸電！
測試環(huán)境：室溫TA=25℃，空氣濕度< 75%
2、高壓測試操作者必須佩帶橡膠絕緣手套，地面上配有橡膠絕緣墊，以防高壓電擊。
3、高壓測試儀的儀器外殼必須可靠接地，不要在高溫潮濕多塵的環(huán)境中檢測。
4、高壓測試儀在連接被測體時(shí)，必須保證高壓輸出值為“0”及檢測功能鍵在“復(fù)位”狀態(tài)，以防接觸到其他物體。
5、當(dāng)儀器在高壓測試狀態(tài)及高電壓放電結(jié)束之前，嚴(yán)禁接觸被測物體，測試線或高壓輸出端。
6、產(chǎn)品隔離耐壓測試方法如上圖所示，分別短接輸入端與輸出端引腳，加載額定電壓值測試1分鐘。
7、按照產(chǎn)品額定隔離電壓值，用手動(dòng)檔調(diào)節(jié)測試儀的輸出電壓值從0開始逐步調(diào)至額定值并且保持分鐘。
8、絕緣電壓測試本身就是一個(gè)絕緣體的破壞性的試驗(yàn)，對同一個(gè)產(chǎn)品而言應(yīng)盡量少高壓測試。如有不同客戶之間需要進(jìn)行多次檢測認(rèn)證，一般要求為：批次產(chǎn)品*次按規(guī)格書的額定電壓值檢測，往后的每次應(yīng)該按額定值的0.7倍相應(yīng)減少測試電壓值和高壓檢測次數(shù)，否則產(chǎn)品在多次高壓測試過程中出現(xiàn)不可修復(fù)的損壞。
