Поговорим о модулях гальванической развязки токового сигнала 4…20 мА НПСИ-200-ГР1 и НПСИ-200-ГР2.
Гальваническая развязка на основе НПСИ-200-ГРТП, которую мы только что обсудили, является очень компактной и экономной, обладает высокой линейностью и температурной стабильностью преобразования. Несмотря на это, фирма КонтрАвт дополнительно предлагает для гальванической развязки сигнала 4…20 мА и другие преобразователи.
Дело в том, что НПСИ-200-ГРТП работает исключительно с активными входными сигналами. Он транслирует 1 в 1 активный сигнал 4…20 мА на входе в такой же активный сигнал на выходе. Он не может работать с пассивными сигналами, он не обеспечивает питание датчика.
Кроме того, модуль НПСИ-200-ГРТП для своего питания использует энергию входного активного сигнала 4…20 мА, и эту же энергию он трансформирует в выходной сигнал.
С одной стороны, это большое преимущество такого решения, поскольку не требуется дополнительное питание для самого модуля. Но, с другой стороны, нагрузка на выходе модуля полностью переносится на источник сигнала. При больших сопротивлениях нагрузки свыше 500 Ом это налагает дополнительные условия на выходное напряжение источника сигнала.
Иное решение задачи гальванической развязки тока 4…20 мА предлагают модули гальванической развязки НПСИ-200-ГР1 для одного канала и НПСИ-200-ГР2 для двух каналов.
Возможны три различные схемы подключения датчиков к этим модулям.
Первая двухпроводная схема аналогична схеме подключения модуля НПСИ-ГРТП, когда на входе и выходе мы имеем активные сигналы. Датчик имеет собственное питание. Источник сигнала должен обеспечивать напряжение на входе модуля не менее 4,2 В.
Вторая схема также является двухпроводной, но здесь на вход поступает уже пассивный сигнал по токовой петле. Питание токовой петли выполняется от встроенного источника 24 В.
Наконец, третья схема является трёхпроводной и имеет активный сигнал на входе, активный сигнал на выходе. Питание датчика , в отличие от первой схемы с активным сигналом, осуществляется от встроенного источника модуля.
Обратим внимание на то, что для одноканальной модификации НПСИ-200-ГР1 существует возможность формирования не только активного сигнала на выходе, но пассивного для измерительных систем с активным входом.
Подключения входных сигналов у двухканальной модификации НПСИ-200-ГР2 аналогичны одноканальной, однако, на выходе формируются только активные сигналы.
Применение двухканальных модулей НПСИ-200-ГР2 снижает цену канала по сравнению с одноканальным НПСИ-200-ГР1, а также позволяет сэкономить место в шкафу управления.
Модули рассчитаны для монтажа на шину (DIN-рельс). При этом допускается плотный монтаж модулей без зазоров между корпусами. Сам процесс монтажа проводов максимально прост и удобен и производится с использование винтовых клемм.
Рассмотрим теперь подробнее задачу разветвления токового сигнала в случае, когда необходимо сигнал от одного источника (датчика) передать двум (и более) потребителям, например, в систему регулирования и одновременно в систему регистрации. Здесь необходима гальваническая развязка не только между источником и приёмниками, но и между приёмниками.
Применение для решения этой задачи модуля гальванической развязки НПСИ-200-ГРТП мы уже обсуждали. Разветвление обеспечивается последовательным соединением внешними линиями по входу двух или более каналов.
Аналогично путём внешних соединений по входу можно обеспечить разветвление и с помощью НПСИ-200 ГР. Рассмотрим примеры на основе двухканального модуля НПСИ-200-ГР2.
На первой двухпроводной схеме организовано разветвление от пассивного сигнала на два активных выходных сигнала. Питание токовой петли на входе обеспечивается встроенным источником модуля.
При размножении сигналов от одного пассивного источника 1 в N источник сигнала должен сохранять работоспособность при указанном здесь напряжении. Например, при разветвлении на два потребителя N=2 и, следовательно, источник сигнала должен сохранять работоспособность при напряжении не более 18,8 B,
В модулях НПСИ-200-ГР нагрузка на выходе не нагружает источник сигнала, кроме того, разрыв цепей на выходе в одном канале не влияет на работоспособность другого канала. Это важное отличие данного решения от решения на основе ГРТП.
Разветвление активного сигнала с двухпроводной схемой подключения показано на следующем рисунке. Питание датчика осуществляется от отдельного источника.
Источник активного сигнала может быть запитан и от модуля, как показано на схеме.
Данные схемы разветвления приведены для модуля НПСИ-200-ГР2. Модули НПСИ-200-ГР1 подключаются аналогично, только вместо двух каналов двухканального модуля НПСИ-200-ГР2 используются два одноканальных модуля НПСИ-200-ГР1. При этом на выходе могут быть как активные, так и пассивные сигналы.
