无源隔离器相对于信号隔离器的优势

在工业控制系统中，信号隔离器被用来进行系统隔离，常见的应用如图1、图2、图3。

图1    采样现场四线制变送器输出的电流信号

图2    采样现场两线制变送器输出的电流信号

图3    系统输出电流驱动执行仪表

以上几种应用中，信号隔离器对输入信号的驱动能力要求低，输出信号负载能力强，使用时不需要考虑负载匹配问题；而且信号传输精度高，典型误差可以达到万分之三。

但是信号隔离器都需要单独供电，系统设计和工程施工时需要考虑供电电源及其连线；每台隔离工作时至少需要消耗0.5W功率，不利于节能环保；部分密集安装应用中，由于隔离器自身发热，需要在控制柜中安装轴流风扇以利于通风散热。

在前后级仪表的阻抗可以匹配时，推荐使用无源隔离器来实现上述应用，具有很明显的优势：无源隔离器工作时消耗回路电能，不需独立的供电电源，工作功耗很低，基本不发热，这样就节省了直流电源模块和散热装置，不需要铺设电源线，施工难度和成本大大降低，而且抗干扰能力更强（尤其是共模干扰）。
具体应用与注意事项如下。

采样现场四线制变送器输出的电流信号 

此处需要注意变送器电流输出的负载能力，假如DCS板卡电流信号的采样电阻为200欧姆，整个回路线电阻50欧姆，则要求变送器的负载能力为250+50+150=450欧姆，此处的150欧姆是无源隔离器工作的等效电阻。事实上，DCS或PLC板卡的电流输入阻抗一般不会超过250欧姆，比如广泛应用的西门子S7-300模拟量采集卡输入阻抗只有25欧姆。

系统输出电流驱动执行仪表

此处需要注意DCS模拟量输出卡电流输出的负载能力，假如DCS板卡电流负载能能力为750欧姆，整个回路线电阻50欧姆，则要求执行仪表的输入阻抗不大于750-50-150=550欧姆。大多数DCS或PLC板卡的电流输出负载能力超过750欧姆，而执行仪表的执行仪表的输入阻抗不大于500欧姆。
上述两种应用都可使用XP-A-A420-A420，其传输误差不大于0.016mA。

采样现场两线制变送器输出的电流信号

XP系列无源隔离器输出端需要接在DCS板卡模拟量输入端，板卡要设置为SINK模式，由板卡向XP配电，经过XP隔离后向现场的两线制变送器配电，隔离环节会损耗约5V电压降。传输误差不大于0.04mA。www.surpon.com