廣州金升陽科技有限公司

　　HK_S系列產品主要應用在兩線制信號及HART傳輸，解決兩線制信號及HART的隔離傳輸應用中因不同的接地回路產生地電勢差，造成3.5~20mA信號的傳輸誤差，從而造成HART通訊的中斷，或造成設備端口器件損壞等問題。HK_S系列采用回路取電方式，補償因電勢差造成的傳輸誤差，保證通訊準確傳輸。

　　無源智能變送器專用電源參數：

　　型號：HK0805S

　　輸入電壓(VDC)：7~8

　　輸出電壓(VDC)：5

　　輸出電流(mA)：2

　　隔離電壓(VDC)：1500

　　封裝尺寸(mm)：11.60*6.00*10.16

　　無源智能變送器專用電源特點：

　　應用于兩線制回路取電場合

　　輸出電流高達：3.5mA

　　隔離電壓：1500VDC

　　工作溫度范圍：-40℃～+85℃

　　國際標準引腳方式

　　輸入輸出特性：

　　物理特性：

　　外殼材料：黑色阻燃耐熱塑料（UL94V-0）

　　封裝尺寸：11.60*6.00*10.16mm

　　重量：1.3g(Typ.)

　　冷卻方式：自然空冷

　　EMC特性

　　EMS：靜電放電，IEC/EN61000-4-2Contact±8KVperf.CriteriaB

　　特性曲線：

　　設計參考：

　　1.信號傳輸中的接地回路問題及地電勢差異

　　儀表電路中可能導致出現接地回路的原因很多，當信號傳輸和接收裝置連接到不同的接地點或不同的電源時，都會出現對地回路，這在長距離電纜傳輸時很常見。絕大部分原因是因為設備的金屬外殼與地面發生了物理接觸，接地回路產生電氣回路，從而形成誤差源。

　　由于無法在信號的接收端通過簡單的觀測來測定信號的精du，因此不同接地電位產生的對地環流將為信號回路引入無法檢測的誤差。在沒有做信號隔離的兩線制信號傳輸中，也存在這些接地回路導致的信號誤差問題。如雷電、浪涌等信號會隨著長線加載在信號線上，損壞端口上的調制或檢測器件。在另外一種情況下，兩個器件的端口參考的地電勢不同，可能會造成端口電壓的超標，從而損壞器件端口。

　　圖1的電路中，傳感器的信號經過ADC轉換成數字信號，再經MCU發送給電流環DAC及HART調制器，形成3.5-20mA的信號輸出，電流環DAC從PLC輸出的3.5-20mA總線上取電，經內置的電壓調節器輸出3.3V及2.5V，給MCU及HART調制器提供少量的電源。

　　圖1的這種傳輸方式，兩線制儀表與遠端的PLC的接地電勢存在電勢差，從而引入共模干擾，這種干擾會引起3.5~20mA的傳輸誤差，會影響HART總線的正常通訊；如果共模干擾過大（超過了內部器件的共模電壓允許范圍），甚至造成兩線制儀表內部的器件損壞。

       基于上述因地電勢不同而存在的隱患，可以用數字隔離的方式將MCU與電流環DAC及HART調制器進行隔離，電流環DAC及HART調制器屬浮地形式，使得兩線制儀表與PLC系統兩個地電勢之間形成高阻抗，降低地線之間的回路電流，形成兩個設備間的電氣隔離，從而消除共模干擾的隱患。

　　因為兩線制儀表沒有額外的供電端口，其供電都是通過3.5-20mA環路取電，采用這種隔離方式后，HART調制器的2.5V電源仍然從電流環DAC上內置的電壓調節器獲得，而MCU系統的3.3V供電就成了一個難題。一種較好的解決方案是，在3.5-20mA電路中如圖2所示串接一個穩壓二極管，再用HK模塊，隔離輸出3.3V,給MCU系統供電。利用HK模塊及數字隔離電路，即可實現兩線制儀表與PLC系統的電氣隔離，避免了因地電勢影響造成的系統測量誤差及設備損毀，進一步提升了系統的可靠性。

　　推薦使用電路：