在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),，用一個(gè)儀表放大器來(lái)完成信號(hào)的調(diào)理并進(jìn)行長(zhǎng)線傳輸，會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題：第一,，由于傳輸?shù)男盘?hào)是電壓信號(hào),，傳輸線會(huì)受到噪聲的干擾；第二,，傳輸線的分布電阻會(huì)產(chǎn)生電壓降,；第三，在現(xiàn)場(chǎng)如何提供儀表放大器的工作電壓也是個(gè)問(wèn)題,。為了解決上述問(wèn)題和避開(kāi)相關(guān)噪聲的影響，比較理想的解決方案是,，對(duì)各個(gè)有電連接的設(shè)備,，進(jìn)行電氣隔離，這樣,，原本相互聯(lián)接的地線網(wǎng)絡(luò),，變?yōu)橄嗷オ?dú)立的單元，相互之間的干擾也將大大減小,。
在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng),，及儀器儀表、傳感器應(yīng)用中,，廣泛采用4-20mA電流來(lái)傳輸控制,、檢測(cè)信號(hào)。由于4-20mA電流環(huán)路抗干擾能力強(qiáng),，線路簡(jiǎn)單,，可用來(lái)傳輸幾十甚至幾百米長(zhǎng)距離的模擬信號(hào)，一般經(jīng)驗(yàn)是,，傳輸距離超過(guò)10米,，就需要對(duì)此電流信號(hào)進(jìn)行隔離。
IDC3516 4-20mA電流環(huán)隔離接口芯片
IDC3516系列4-20mA電流接口芯片" title="環(huán)隔離接口芯片">環(huán)隔離接口芯片是單片兩線制隔離接口芯片,，該芯片內(nèi)部包含有一個(gè)電流信號(hào)調(diào)制電路,，磁電耦合隔離變換電路及解調(diào)電路，通過(guò)磁路耦合,，使能量從輸入線傳遞到輸出側(cè),，同時(shí)不需要直接電的連接,。IDC3516非線性度典型值為0.2%,溫漂系數(shù)為100ppm,適合于絕大多數(shù)工業(yè)控制、測(cè)量場(chǎng)合,。該芯片輸入信號(hào)為4-20mA,經(jīng)過(guò)隔離后輸出4-20mA信號(hào),。該芯片的輸入等效電阻小，線性度高,，并且具有很寬的輸入輸出爬電距離,，其可以承受2500VAC絕緣耐壓。圖1是IDC3516的內(nèi)部原理圖,。其中引腳24為輸入電流信號(hào)流入端,，引腳23為輸入電流信號(hào)流出端，引腳22,、21分別為零點(diǎn)及滿度調(diào)節(jié)電位器接入端,，引腳11、10為輸出電流流出,、流入端,。
圖1 IDC3516內(nèi)部原理圖
IDC3516 應(yīng)用電路
由于將全部功能集成在芯片內(nèi)部，IDC3516使用非常方便,，在實(shí)際應(yīng)用中,，只需外加幾支保護(hù)和調(diào)節(jié)用元件。圖2所示的是IDC3516系列芯片的典型接線原理圖,，引腳22,、23之間連接的電位器RADJ1,用于調(diào)節(jié)輸入電流Ii與輸出電流Io的比例，引腳21,、22之間連接的可變電阻RADJ2為輸出電流Io的偏置調(diào)節(jié)電阻,。D1、D2為限幅穩(wěn)壓管,，用于線路浪涌電壓,，雷擊強(qiáng)干擾的保護(hù)，F(xiàn)1,、F2為自恢復(fù)保險(xiǎn),，用于線路中過(guò)電流的保護(hù)。C1,、C2是濾波電容,，一般可選用1u瓷片電容，可濾除高頻差模干擾,，減小輸入,、輸出信號(hào)脈動(dòng)成分。
圖2 IDC3516芯片接線原理圖
由于在信號(hào)傳輸中,，芯片內(nèi)部需要消耗一部分能量,，因此該芯片的輸出信號(hào)功率總是要小于輸入功率,，其具體體現(xiàn)在輸入端電壓降上。圖3是該芯片輸入特性曲線,，其輸出側(cè)所帶負(fù)載為250Ω,，可見(jiàn)在這種情況下，信號(hào)源需要有足夠的驅(qū)動(dòng)能力（>14V）,。
圖3 IDC3516芯片輸入特性曲線
結(jié)語(yǔ)
4-20mA電流環(huán)隔離接口芯片IDC3516接線電路簡(jiǎn)單,，使用方便，可以廣泛用于自動(dòng)控制,、儀器儀表,、傳感器等4-20mA長(zhǎng)線傳輸?shù)墓I(yè)現(xiàn)場(chǎng)。