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          HK模塊在兩線(xiàn)制及HART隔離傳輸中的應(yīng)用

          作者: 時(shí)間:2014-05-26 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏
          編者按:在兩線(xiàn)制信號(hào)及HART傳輸應(yīng)用中,因接地回路問(wèn)題,不同的地電勢(shì)產(chǎn)生回路電流,從而引入共模干擾,產(chǎn)生4-20mA信號(hào)的傳輸誤差,或造成HART通訊中斷等問(wèn)題,更有甚者將造成設(shè)備端口器件損壞。使用有效的電氣隔離方法,形成兩線(xiàn)制信號(hào)及HART的隔離傳輸應(yīng)用,能有效地解決上述問(wèn)題,提高系統(tǒng)的可靠性。

            一、信號(hào)傳輸中的接地回路問(wèn)題及地電勢(shì)差異

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/247391.htm

            導(dǎo)致儀表電路中出現(xiàn)接地回路現(xiàn)象的原因可能有很多。當(dāng)信號(hào)傳輸和接收裝置連接到不同的接地點(diǎn)或不同的電源時(shí),都會(huì)出現(xiàn)對(duì)地回路,這在長(zhǎng)距離電纜傳輸時(shí)很常見(jiàn)。它們也可能是由于設(shè)備的金屬外殼與地面發(fā)生了物理接觸而產(chǎn)生的。接地回路生產(chǎn)了一個(gè)不被人注意的電氣回路,從而出現(xiàn)了一個(gè)誤差源。

            由于無(wú)法在信號(hào)的接收端通過(guò)簡(jiǎn)單的觀測(cè)來(lái)測(cè)定信號(hào)的精度,因此不同接地電位產(chǎn)生的對(duì)地環(huán)流將為信號(hào)回路引入無(wú)法檢測(cè)的誤差。

            在沒(méi)有做信號(hào)隔離的兩線(xiàn)制信號(hào)傳輸中,存在著這些接地回路導(dǎo)致的信號(hào)誤差問(wèn)題。

            在某些情況下,雷電、浪涌等信號(hào)會(huì)隨著長(zhǎng)線(xiàn)加載在信號(hào)線(xiàn)上,損壞端口上的調(diào)制或檢測(cè)器件。

            在另外一種情況下,兩個(gè)器件的端口參考的地電勢(shì)不同,可能會(huì)造成端口電壓的超標(biāo),從而損壞器件端口。

            二、非隔離的兩線(xiàn)制信號(hào)傳輸方式

            圖一

            圖一的電路中,傳感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),再經(jīng)MCU發(fā)送給電流環(huán)DAC及調(diào)制器,形成4-20mA的信號(hào)輸出,電流環(huán)DAC從PLC輸出的4-20mA總線(xiàn)上取電,經(jīng)內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器輸出3.3V及2.5V,給MCU及調(diào)制器提供少量的電源。

            圖一的這種傳輸方式,兩線(xiàn)制儀表與遠(yuǎn)端的PLC的接地電勢(shì)存在電勢(shì)差,從而引入共模干擾,這種干擾會(huì)引起4-20mA信號(hào)的傳輸誤差,也會(huì)影響總線(xiàn)的正常通訊;如果共模干擾過(guò)大(超過(guò)了內(nèi)部器件的共模電壓允許范圍),甚至造成兩線(xiàn)制儀表內(nèi)部的器件損壞。


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