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两线制无源型4-20mA电流环显示控制隔离器

放大字体  缩小字体 2014-07-12 慧聪网3950
导读

产品特点●高精度直观显示输入环路电流值,方便现场调试与监控●四位LED数码显示,高精度、显示分辨率末位2字●可编程设定两路上

产品特点

    ●高精度直观显示输入环路电流值,方便现场调试与监控

    ●四位LED数码显示,高精度、显示分辨率末位±2字

    ●可编程设定两路上下限隔离式开关量报警信号输出

    ●4-20mA隔离检测精度高,精度等级:0.1级、0.2级

    ●全量程内极高的线性度,非线性度<0.2%

    ●信号输入与输出之间:3KVDC或6KVDC高隔离

    ●低阻抗(器件整体压降<6.5V)无需外接元件和工作电源

    ●4-20mA信号超宽范围电压(12~36VDC)输入

    ●频率响应(小信号带宽):100HZ(Io=20mA)

    ●低成本、小体积标准DIN35导轨式安装

    ●工业级温度范围:-25℃~+70℃

    典型应用

    ●工业现场4-20mA信号隔离监控及长线传输

    ●PLC、DCS输入通道间信号采集隔离防窜扰

    ●控制板地线环流干扰抑制

    ●仪器仪表信号与传感器间可靠收发监控

    ●模拟信号数据采集隔离与长线无失真传输

    ●电力仪器仪表、医疗设备监控隔离安全栅

    ●轨道交通直流高压取样监控隔离栅

    ●工业设备运行测量、监视和远程控制

    ●石油、化工、环保、采矿系统控制点监测

    ●温度、压力、流量、液位信号显示及控制

    ●传感器、变送器工作运行状态显示及控制

    概述

    SunYuanDIN1X1ISO4-20mA(LED1)电流环路信号智能LED显示隔离控制器,采用低功耗回路窃电技术,集显示、报警、隔离变送于一体。产品内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、显示和报警控制电路等。很小的输入等效电阻,使该产品的输入电压值达到超宽范围(12~36VDC),以满足用户无需外接电源而实现信号隔离、显示、报警、远距离无失真传输等多种功能的需要。内部的集成工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KDC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。DIN1X1ISO4-20mA(LED1)系列产品使用非常方便,采用标准DIN35导轨式安装设计,方便用户安装和使用。产品无需外接辅助电源和其它元件即可实现4-20mA电流环隔离和信号显示控制的功能。

    DIN1X1ISO4-20mA(LED1)产品采用智能化设计,具备了传统产品所不具备的多种功能,产品为无源设计方案,可将输入回路中的4-20mA模拟量进行隔离变送,并按设定范围线性对应地以十进制数字量显示出来。这种两线制无源型工作方式,无需其它辅助电源供电,所以使用时接线简单方便,体积小、精度高、成本低。传统嵌入的模拟显示表采用电位器调节,调节参数单一,不灵活,受温度影响较大。相比于传统的模拟显示表,这种智能数字显示表采用两个按键组合操作,由中央处理器CPU进行控制,可实现零点、满量程、小数点、报警、延时等多种参数的设定,具有较强的灵活性和实用性。数显表采用LED显示板,显示板各段采用恒流驱动,使4-20mA范围内亮度均匀,并且带反向、过流保护功能。产品广泛适用于工业控制、石油化工、环境保护、智能家居、采矿等行业对温度、压力、位移、流量、液位等物理量控制点的监测。

    DIN1X1ISO4-20mA(LED1)产品主要用于对传感器、PLC、DCS控制环路4-20mA电流信号的隔离及显示。其嵌入的数显表用于测量4-20mA信号,无需外部供电而直接在4-20mA回路信号上取电测量。所显示数字并非直接的电流测量值,而是4mA、20mA的预设值,并将测量的电流值相对这两个预设值呈线性显示出来。例如:4mA设置为0,20mA设置为8000,那么当输入8mA时表就会显示2000,输入12mA时表就会显示4000;又如4mA设置为1000,20mA设置为-1000,输入12mA时表就会显示0,输入16mA时表就会显示-500。数显表的最大显示范围为9999,即四位;最小为-1999。同时具有报警信号输出功能,带两路隔离式开关量输出,可以就地显示、控制与报警。设定了两个报警点,并有正、反报警方向设置。报警点的报警对象针对显示读数,报警时LED面板最后一位小数点闪烁,报警信息通过数字光耦隔离输出报警信号。需设置报警功能的产品,其上限或下限报警值及报警方式可由编程器修改,详细设置方法请参照《显示表使用说明书》。

    备注:报警信号为OC门(集电极开路)输出,具体应用方式请参照【报警输出及应用】说明。

产品原理框图

产品原理框图 

    通用参数

    精度、线性度误差等级----------0.1,0.2级

    辅助电源----------无

    工作温度-----------25~+70℃

    工作湿度----------10~90%(无凝露)

    存储温度-----------20~+70℃

    存储湿度----------10~95%(无凝露)

    回差----------<0.5%

    隔离----------信号输入与输出

    绝缘电阻----------≥20MΩ

    耐压----------3KV(60HZ/S),漏电流1mA

    耐冲击电压----------3KV,1.2/50us(峰值)

    技术参数:

参     数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
隔离电压  DC,50Hz 10S 3000     VDC
绝缘阻抗     1012‖1   Ω‖Pf
漏电流 240Vrms,60Hz   0.5   uA
温  漂     ±50 ±100 PPm/℃
非线性度     ±0.2 ±0.5 %FSK
输入信号电压范围   12   36 V
输入阻抗 20mA   330R+RL   Ω
输入过载能力     22 24 mA
输出过载能力     300 500 Ω
输出线性范围   0.05 4 20 mA
输出电流  Io     20 40 mA
输出压降 Voh Io=20mA     6.5 V
输出信号纹波       5 mV
响应时间     20 50 mS
频率响应(小信号带宽) Io=20mA   100   Hz

 

    典型应用接线图

 2

    产品图片

在

     产品外型尺寸及引脚功能描述

Pin 引脚功能
1 Signal IN 输入信号正端
2 GND Signal GND 输入信号负端
3 NC 空脚
4 NC 空脚
5 Alarm1 报警输出1(高电平)
6 GND Alarm1 报警输出1(低电平)
7 Alarm2 报警输出2(低电平)
8 Alarm2 报警输出2(高电平)
9 NC 空脚
10 NC 空脚
11 IOut- 输出信号负端
12 IOut+ 输出信号正端

 

3

 

    显示表调试使用说明书

    输入信号接入仪表后进入开机状态自检,并出现启动标志界面 nnecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f">,然后进入测量显示状态。

    ①零点设置(在回路电流4mA输入时设置)

    按A+B显示零点设置界面,再按A+B后进入零点设置,界面显示当前的设定值,此时最后一位数字闪烁,按A四位数码管交替闪烁,闪烁位为调整位,按B闪烁位数值从0~9循环变化(其中左侧第一位从“–;-1;0~9”循环变化),这样根据显示值设定各位(注:4mA时显示值范围-1999~9999,出厂默认“0.0”)。设定完毕,按A+B确认并返回界面。

    ②满量程设置(在回路电流20mA输入时设置)

    继续按A进入满量程设置界面,按A+B后进入满量程设置,界面显示当前的设定值,

    (注:20mA时显示值范围-1999~9999,出厂默认值“200.0”)。其余的操作同①,设定完毕,按A+B确认并返回界面。

    ③小数点设置

    继续按A进入小数点设置界面,按A+B后进入当前设定值界面,按B小数点位置左移一位,连续按B小数点可以循环左移,设定完毕,按A+B确认并返回界面。

    ④阻尼时间

    继续按A进入阻尼时间设置界面,按A+B后进入当前设定值界面,阻尼时间可设定为0秒~20秒,按A数值↓,按B数值↑,设置时数值按0.5s的倍数增加,设定完毕,按A+B确认并返回界面。

    ⑤报警开关设置

    继续按A进入报警开关设置界面,按A+B键进入报警开关设置,显示当前设定值,表示以下报警设置不生效。按A或B可切换为,表示以下的设置报警参数生效。不管是何种情况报警,都由最后一点闪烁表示。设定完毕,按A+B键确认并返回菜单。出厂设定为。

    ⑥第一报警点设置

    继续按A进入第一报警点设置界面,按A+B键进入第一报警点当前设定值,此时左边第一位数字闪烁,按A两位数码管交替闪烁,闪烁位为调整位,按B闪烁位数值从0~9循环变化,这样根据显示值设定报警的零界点(注:报警的设定值表示的是输入电流信号的百分比,比如设置为表示报警零界点为(20mA-4mA)*50%+4mA=12mA,当输入电流大于或者小于12mA(由报警方向设置决定大于还是小于),单片机输出报警信号驱动光耦,由表头的外接报警设备发出报警(报警功能根据客户要求定制)。设定完毕,按A+B键确认并返回菜单。

    ⑦第二报警点设置

    继续按A进入第二报警点设置界面,设置方法同⑥,设定完毕,按A+B键确认并返回菜单。

    ⑧第一报警点报警方向设置

    继续按A进入第一报警点报警方向设置界面,按A+B键显示当前设定值,表示数值由低向高变化报警,比如设定报警零界点为12mA,当输入电流从4mA上升超过12mA时报警,当输入电流从20mA下降低于12mA时不报警。按B可切换为,表示数值由高向低变化报警,比如设定报警零界点为12mA,当输入电流从4mA上升超过12mA时不报警,当输入电流从20mA下降低于12mA时发出报警信号。当输入电流恢复至报警状态以前的电流值时,报警状态解除。设定完毕,按A+B键确认并返回菜单。(注:报警时LED显示面板的最后一位小数点闪烁,指示当前处于报警状态)

    ⑨第二报警点报警方向设置

    继续按A进入第二报警点报警方向设置界面,调整方法同⑧,设定完毕,按A+B键确认并返回菜单。

    ⑩报警延迟时间设置

    继续按A进入报警延迟时间设置界面,按A+B键显示当前设定值,报警延迟时间可设定为0~30s,按A数值↑,按B数值↓,设置时数值按1s的倍数增加,设定完毕,按A+B键确认并返回菜单。(注:设置为0时表示无延时,设置延时后当满足报警条件时不会立刻报警,而是要求显示数值持续满足报警条件若干秒后才进入报警状态,当显示恢复到不报警数值时不延时解除报警状态。)

    继续按A返回到显示测量界面,结束所有设置。

    5、4mA和20mA标定(此菜单设置需谨慎)

    给仪表4mA信号输入,同时按下按键A不放,直到数显表显示,松开按键3S,再按A键,数显表显示,这时当前输入的4mA电流信号采样已作为标准保存。将信号输入更改为20mA,按A键,数显表显示,3S后按A键,数显表显示,这时当前输入的20mA电流信号采样已作为标准保存。再按A键,返回测量状态。

    产品设定选型举例

    当超出IC测量的极限AD位后或是显示值大于9999、低于-1999无小数点时,做过量程显示。

    如超出IC测量的极限AD位(4-20mA标定)

    4mA显0,20mA显2000,输入3.01mA时显示oLL,输入26.01mA时显示oHH

    4mA显2000,20mA显0,输入3.01mA时显示oLL,输入26.01mA时显示oHH

    显示值大于9999、低于-1999无小数点:

    4mA显0,20mA显9999,输入20.01mA时因无小数点可做移位,所以显示oHH

    4mA显-1999,20mA显5000,输入3.99mA时因无小数点可做移位,所以显示oLL

    

有

 

    报警输出及应用

    1、两路报警信号在主CPU芯片中生成的直流电平信号,经光耦隔离输出,输出低电平表示报警状态,输出高电平为非报警状态。

    2、因为显示控制器是无源二线制工作,最小工作电流3mA,所以报警信号也十分微弱,最低只有0.5mA。借助扩流能力很强的光敏三极管型光电耦合器将信号隔离,采用集电极开路(OC门)输出。输出接上拉电压,电流最大可扩至120mA。这种光敏三极管型的光电耦合器的原理如下图所示:图中仪表信号经光耦隔离,⑤、⑥“1H/1L”,⑦、⑧“2L/2H”接线端口是光耦OC门信号的输出端,接仪表外电源电路,对报警信号做进一步的放大与增能,最终达到可以驱动所需要的声响、光、电、制冷、加温、电机等执行机构。⑤、⑥“1H/1L”是第一路报警输出,⑦、⑧“2L/2H”是第二路报警输出,“1H”、“2H”接光敏三极管集电极,“1L”、“2L”接发射极。

在

 

    3、由于光敏三极管Ic最大电流的限制,其扩流和驱动负载能力有限,用户如需更大驱动电流,用来现场驱动继电器、电磁阀、步进电机等装置,可自行外接功率扩展电路(功率放大管或伺服电路)进行扩流放大处理或做特殊定制。     

    订货选型须知

    订货前请认真阅读本说明书的全部内容,以明确本产品是否符合用户现场应用并正确选型。

    1、本产品出厂设定默认值按4mA显“0.0”,20mA显“200.0”调定。

    2、用户订货时最好先提出显示规格要求,我们将数显表在出厂前调校好,方便用户直接使用。

    3、订货时需注明接入信号类型及参数:交流、直流、电阻(位移、电位器),电桥(压力、称重)等。
 

 
(文/小编)
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