使用環(huán)路供電隔離器解決接地環(huán)路問題

接地回路可能會(huì)導(dǎo)致問題。當(dāng)所有東西都在同一位置時(shí)，沒有輸入/輸出（電流）隔離的系統(tǒng)可能沒問題，但當(dāng)系統(tǒng)分離時(shí)突然出現(xiàn)接地回路問題。例如，一個(gè)位置的“地面”可能與另一個(gè)位置的“地面”不同。有時(shí)它們甚至可能來自兩個(gè)不同的電源電路。即使標(biāo)稱接地點(diǎn)相同，交流干擾和噪聲也可能不同。
在已經(jīng)完整的系統(tǒng)中添加隔離有時(shí)可能是一個(gè)大問題。您可能需要?jiǎng)h除、重新排列、添加一兩個(gè)新組件，并重新連接所有組件。如果地面位于兩個(gè)不同的電源位置，則可能會(huì)更加困難。沒有簡(jiǎn)單的答案，但如果您要處理的是 4-20 mA 系統(tǒng)，有時(shí)可以使用環(huán)路供電隔離器來簡(jiǎn)化工作。
什么是環(huán)路供電 （4-20 mA） 隔離器？
環(huán)路供電隔離器是一種接受輸入、增加隔離并提供相同輸出電流的器件。輸出取自輸入功率：不需要其他電源。功率以電壓損耗的形式出現(xiàn)。輸出電流與輸入電流相同，但電壓低幾伏。
這對(duì)于恒流源很有用，因?yàn)閴航涤稍措妷旱牡壬齺硌a(bǔ)償。
回路供電隔離器如何工作？
隔離系數(shù)涉及在電路中添加變壓器。您首先必須添加一個(gè)斬波器以將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。接下來添加變壓器，然后將輸出轉(zhuǎn)換回直流。請(qǐng)參閱圖 1。

圖 1.環(huán)路供電隔離器將直流信號(hào)斬波到交流電，添加一個(gè)變壓器進(jìn)行隔離，然后將其轉(zhuǎn)回直流電。添加電路使輸出等于輸入。

不過，細(xì)節(jié)并不像乍看起來那么容易。所有變壓器都有損耗。如果使用 1：1 變壓器，輸出電流將略低于輸入電流。電流需要增加一點(diǎn)，降低總電壓。此外，損耗隨著電阻的變化而變化。如果一切正常，比如說，100歐姆，損耗將在200或500歐姆時(shí)發(fā)生變化。即使電阻保持不變，線性度也可能隨著電流的增加或減少而因電壓變化而降低。
通常，損失隨著阻力的增加而增加。需要額外的電路來保持輸出相同。您還需要篩選輸出。
一個(gè)重要的細(xì)節(jié)
輸出電壓將下降幾伏，通常在零歐姆時(shí)約為 7 V，在 500 歐姆時(shí)增加到 14 至 18 V。一些的設(shè)備需要更少的電壓損失。并非所有隔離器都指定壓降，因?yàn)橄鄬?duì)較小的壓降不會(huì)真正影響電流源的性能。
隔離器的應(yīng)用
有關(guān)接地回路的更多信息。接地回路可能會(huì)導(dǎo)致不同類型的問題。如果所有東西都在同一位置，問題通常是由于干擾和噪音造成的。如果位置不同，如果實(shí)際接地不同，您也可能遇到 DC 問題。例如，一個(gè)接地的直流電位可能與另一個(gè)接地略有不同。
當(dāng)兩個(gè)不同的電壓終連接到同一個(gè)電路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不同的問題。常見的問題可能是當(dāng)涉及熱電偶時(shí)。您可能認(rèn)為熱電偶是接地的，但實(shí)際上，熱電偶結(jié)點(diǎn)不是零。即使一個(gè)熱電偶緊挨著另一個(gè)熱電偶，情況也是如此。
隔離器詳細(xì)信息和規(guī)格
典型規(guī)格包括：
輸入/輸出隔離：通常為 1,000 或 1,500 伏 RMS。
輸入電壓：典型值為35 V（值）。
準(zhǔn)確性：通常為 0.1% 或更高。
線性：通常為 0.1% 或更高。
荷載變化效應(yīng)：通常為 0.1% 或更好，0-500 歐姆。
據(jù)我們所知，所有公司都使用35毫米DIN導(dǎo)軌來安裝它，盡管細(xì)節(jié)不同。下面是兩個(gè)示例：

圖2.兩種不同回路供電隔離器的比較。圖片由Absolute Process Instruments和菲尼克斯電氣提供

隔離真的有必要嗎？
通常，系統(tǒng)在沒有隔離的情況下工作正常。其他時(shí)候，您可能已經(jīng)知道隔離是可能的，并做出相應(yīng)的計(jì)劃。在這種情況下，的選擇有時(shí)是添加一個(gè)環(huán)路供電隔離器。
但是，有時(shí)您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)意想不到的問題。發(fā)生這種情況時(shí)，或簡(jiǎn)單的解決方案通常是環(huán)路供電隔離器。它涉及的零件數(shù)量少，不需要額外的電源。