Generelle vanlige spørsmål
Hva er et "isolert" 4-20mA signal kontra ikke-isolert?
Problemer kan oppstå når uisolerte 4-20mA signalledninger har jordingsveier i begge ender av sløyfen.
Når spenningene (V) ved de to jordpunktene er forskjellige, dannes en sirkulerende, lukket strømbane (I) av kobbertrådene som brukes til 4-20mA-signalet og bakken (Figur 1). Når dette skjer, blir en jordsløyfestrøm introdusert i sløyfen, noe som forårsaker målefeil.
En jordsløyfe dannes når tre forhold er til stede:
1) Det er to grunner, 2) Grunnene har forskjellige potensialer, og 3) Det er en galvanisk bane mellom grunnene.
Eliminering av en av disse tre forholdene vil fjerne jordsløyfen. Men fordi antall grunner ikke alltid kan kontrolleres, og fordi og det ofte er umulig å bare "løfte" en grunn, er ikke den første og andre betingelsen plausible kandidater for eliminering.
En signalisolator kan brukes til å "bryte" den galvaniske banen mellom de to grunnene (Figur 2). Når den ledende banen mellom differensialspenningene brytes, er jordsløyfen eliminert.
Bryte den galvaniske banen
En galvanisk bane er en direkte elektrisk forbindelse mellom to eller flere elektriske kretser som lar strømmen flyte. Jobben til en isolator er å bryte den galvaniske banen mellom kretser som er bundet eller "jordet" til forskjellige potensialer. Å bryte denne galvaniske banen kan oppnås på en rekke måter, inkludert elektromagnetiske, optiske, kapasitive, induktive og til og med akustiske metoder.
Blue-White produkter bruker vanligvis elektromagnetiske og optiske metoder.
Optisk isolasjon— Optisk isolasjon bruker lys til å overføre et signal mellom elementene i en krets.
En optisk isolasjonskrets består av to grunnleggende deler: en lyskilde (vanligvis en LED-lysemitterende diode, som fungerer som sender) og en fotosensitiv detektor (vanligvis en fototransistor, som fungerer som mottaker). Utgangssignalet til optokobleren er proporsjonalt med lysintensiteten til kilden. Det isolerende luftgapet mellom lysdioden og fototransistoren fungerer som den galvaniske separasjonen mellom kretsene.
Optisk isolasjon har bedre common-mode støyavvisning, ses vanligvis i digitale kretser, er ikke frekvensfølsom, er mindre og kan noen ganger gi høyere nivåer av isolasjon enn transformatorisolasjon.
Elektromagnetisk isolasjon— Elektromagnetisk isolasjon, ofte referert til som transformatorisolasjon, bruker en transformator for å elektromagnetisk koble det ønskede signalet over et luftgap eller ikke-ledende isolasjonsgap. Den elektromagnetiske feltintensiteten er proporsjonal med inngangssignalet som tilføres transformatoren. Transformatorer er svært effektive og raske til å overføre AC-signaler (vekselstrøm).
