Преобразователи сигналов

• Заказные данные
  (62)
• Аксессуары
  (3)
• Информационные материалы

  Информационные материалы

  В технике автоматизации и регулирования неизбежно приходится работать с аналоговыми сигналами. Здесь нашли свое место интерфейсы 0–10 В и 0/4 –20 мА.

  Интерфейсные преобразователи выполняют функцию согласования аналоговых сигналов, как на входе, так и на выходе. Без них не обойтись при обработке аналоговых значений для электронных блоков управления. В промышленности аналоговые сигналы часто передаются на большие расстояния. Для этого необходима гальваническая развязка различных сетей питания. Вследствие сопротивления проводов возникают разности потенциалов и потери, которых следует избегать. Электромагнитные помехи и перенапряжение могут повлиять на входную сторону сигнала или даже вывести из строя аналоговые модули. Интерфейсные преобразователи 3RS17 на всех клеммах имеют защиту до DC 30 В и защиту от неверного подключения полюсов. Очень важной функцией является защита от короткого замыкания на выходе.

  Устройства прошли проверку наэлектромагнитную совместимость согласно

  • EN 50081 (отраслевой стандарт по излучению помех),
  • EN 61000-6-2 (отраслевой стандарт по помехоустойчивости).

  Аналоговые системы соответствуют

  • IEC 60381-1/2.

  Область применения

  Преобрахователи применяются для обработки аналоговых сигналовдля:

  • Гальваническойразвязки
  • Преобразования нормированных и ненормированных сигналов
  • Усиления и согласования импеданса
  • Преобразования в частоту для обработки с цифровым входом
  • Защиты от перенапряженияи ЭМС
  • Защиты от короткого замыкания на выходе
  • Умножения потенциалов.

   

  Примеры использования: Интерфейсный преобразователь в обработке аналоговых сигналов

  

  Ручной/автоматический преобразователь 3RS17 25

  Для специального применения, когда требуется симулировать аналоговый сигнал, или для ввода установки в эксплуатацию, когда точное рабочее значение еще неизвестно, аппараты 3RS17 25 имеют настроечный потенциометр для ручного ввода уставок и переключатель режимов «ручной-автоматический».

  При положении переключателя в режиме «Ручной режим» и приложенном управляющем напряжении настроечный потенциометр аппарата 3RS17 25 служит для симуляции аналогового выходного сигнала, при этом входной аналоговый сигнал не требуется, устройство отградуировано от 0 до 100 %.

  Пример: При настройке выхода на 4 мА–20 мА значение шкалы 0% потенциометра соответствует выходному току 4 мА, значение шкалы 100% соответствует выходному току 20 мА. В положении «A uto», независимо от настройки потенциометра, выдается выходной сигнал, пропорциональный входному значению.

  Технические данные

  More information
  For technical specifications, see https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/ps/16692/td	For device circuit diagrams, see https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/7734470
  For operating instructions see https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/7734470	For FAQs, see https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/ps/16692/faq

  
  
  

  Active interface converters

  Active interface converters provide maximum flexibility for the application by the use of an external control supply voltage. Configuration with active interface converters is extremely easy because input and output resistances and voltage drops are compensated by the auxiliary supply. They support electrical separation as well as conversion from one signal type to another or reinforcement. The load of the measured value transmitter is negligible.

  Passive interface converters

  Passive interface converters do not require an external control supply voltage. This advantage can only be used by current signals that are converted 1:1. Reinforcement or conversion is not possible. The converters are used for complete electrical separation of current signals and to protect the inputs and outputs. Passive interface converters do not operate reaction-free, i.e. any load on the output produces an equal load on the input signal. When the passive converter is to be used, the output power of the sensor and the input resistance of the analog input must be analyzed.

  Calculation guide for passive converters

  Important: please note the following when using passive interface converters:

  When the output is open, the input becomes high impedance, and the current-driving voltage of the measuring transducer U_E must be sufficient to drive the maximum current of 20 mA over the passive converters with a voltage loss of U_V = 2.8 V and the load R_B.

  This means:

  U_B ≥ U_E = 2.8 V + 20 mA x R_B

  

  Distribution of the voltages in the case of passive interface converters

  The following figure shows the input voltage U_E as a function of the load R_B taking into account the voltage loss U_V. If the load is known, the y-axis shows the minimum voltage that has to be supplied by the current source in order to drive the maximum current of 20 mA over the passive interface converter and load.

  

  Input voltage depending on the load at I_a = 20 mA

  Load rating of the outputs

  A maximum output load is specified for current signals. This resistance value specifies how large the input resistance of the next device connected in series can be as a result of the power of the converter.

  For voltage signals, the maximum current that can be drawn from the output is the decisive factor.

  2-way separation

  In the case of 2-way separation, the input is electrically separated from the output. The "zero potential" of the control supply voltage is the same as the reference potential for the analog output signal.

  

  2-way separation

  3-way separation

  For the 3-way separation, each circuit is electrically separated from the other circuits, i.e. input, output, and control supply voltage do not have equipotential bonding.

  

  3-way separation

  Dimensions

  

  Dimensions for 3-way separated analog converter with width 6.2 mm

  Дальнейшая информация

  ENG_95401.PDF

  Активные преобразователи интерфейсов

  Активные преобразователи интерфейсов обеспечивают максимальную гибкость для применения путем использования внешнего питающего напряжения. Конфигурация с активными преобразователями интерфейсов очень проста, потому что входное и выходное сопротивления и падение напряжения компенсируются источником вспомогательного питания. Они обеспечивают полное разделение напряжения, так же как преобразование сигнала одного типа в другой или усиление. Нагрузка  передаваемого измеренного значения незначительна.

  Пассивные преобразователи интерфейса

  Пассивные преобразователи интерфейса не требуют внешнего питающего напряжения. Это преимущество может быть использовано только для сигналов тока, которые преобразуются 1:1. Усиление или преобразование не возможно. Преобразователи используются для гальванического разделения токовых сигналов и защиты входов и выходов. Пассивные разделители не работают в свободной реакции, любая нагрузка на выходе создает эквивалентную нагрузку на входе. При использовании пассивного преобразователя выход датчика и входное сопротивление аналогового входа должны быть проанализированы. Этот метод чаще осуществляется в случае чисто токовых сигналов.

  Руководство для расчета пассивных преобразователей

  Важное замечание: Пожалуйста, учтите следующее при использовании пассивных разделителей:

  Напряжение измерительного преобразователя U_E должно быть достаточно для приводов с максимальным током 20 мА, протекающим через пассивный разделитель  с потерей напряжения U_V = 2.8 В и нагрузкой R_B.

  Это означает, что:

  U_B ≥ U_E = 2.8 В + 20 мА x R_B8

   

  Распределение напряжения в пассивном разделителе

  

   

  Входное напряжение в зависимости от нагрузки I_a = 20 мА

  Следующий график показывает изменение напряжения на входе U_E в зависимости от нагрузки R_B  с учетом потери напряжения U_V. Если нагрузка известна, ось "y" показывает минимальное напряжение, которое должно быть подано на источник тока с учетом наибольшего тока 20 мА через пассивный разделитель и нагрузку.

  

  Токовая пропускная способность выходов

  Максимальная нагрузка на выходе определена для токовых сигналов. Это значение сопротивления определяет, насколько больше должно быть входное сопротивление следующего устройства подключенного последовательно в результате преобразования мощности.

  Для сигналов напряжения решающим фактором является максимальный ток,  допустимый для выхода.

  2-кратное гальваническое разделение

  При 2-кратном гальваническом разделении вход электрически изолирован от выхода. "Нулевой потенциал" питающего напряжения такой же, как опорный потенциал для аналогового выходного сигнала.

  

  3-кратное гальваническое разделение

  При 3-кратном гальваническом разделении каждая цепь электрически изолирована от других цепей, т.е. вход, выход и источник питания не имеют потенциальной связи.

  

   

  

  Размеры для аналогового преобразователя с 3-кратным гальваническим разделением и шири 6.2 мм