Galvanisch gescheiden signaalomzetting versus shuntweerstandsomzetting
In industriële automatisering is betrouwbare signaalomzetting essentieel voor veilige processen en een storingsvrije werking. Twee benaderingen staan centraal: galvanisch gescheiden signaalomzetting en shuntweerstand-omzetting.
autosen kiest consequent voor galvanische scheiding en biedt met de apparaten AN101 (signaalsplitter) en AN103 (voedingsscheider) krachtige oplossingen.
Galvanisch gescheiden signaalomzetting
Werking: ingang, uitgang en voeding zijn elektrisch van elkaar geïsoleerd. De signaaloverdracht gebeurt via optokoppelaars, transformatoren of capacitieve koppeling. Zo worden storingen, aardlussen en potentiaalverschillen betrouwbaar voorkomen.
Producteigenschappen:
- AN101 signaalsplitter: 4-poorts scheiding, 2 uitgangen, geïntegreerde hulpspanning 16 V/35 mA, signaalbereiken 4…20 mA, 0…10 V e.a., nauwkeurigheid < ± 0,1 %, grensfrequentie 5 kHz, bouwbreedte 6,2 mm.
- AN103 voedingsscheider: 3-poorts scheiding, voeding van 2-/3-/4-draads transmitters, configuratie via DIP-schakelaar, nauwkeurigheid < ± 0,1 %, reactietijd 150 µs, eveneens compact met 6,2 mm.
Voordelen:
- Maximale storingsbestendigheid
- Zeer hoge nauwkeurigheid
- Flexibele signaalverwerking (stroom- en spanningssignalen, redundante uitgangen)
- Robuuste industriële kwaliteit in een compacte bouwvorm
Galvanisch gescheiden signaalomzetting
Werking: een stroomsignaal (bijv. 4–20 mA) wordt via een weerstand omgezet in een spanningssignaal (bijv. 0–10 V).
Beperkingen:
- Geen galvanische scheiding → risico op storingen en aardlussen
- Nauwkeurigheid afhankelijk van weerstandstolerantie en temperatuur
- Alleen stroom → spanning mogelijk, geen terugomzetting spanning → stroom
- Niet robuust genoeg voor zware industriële omgevingen
Galvanisch gescheiden vs. shuntweerstand-omzetting: directe vergelijking
| Criterium | Galvanisch gescheiden (AN101 / AN103) | Shuntweerstand-omzetting |
|---|---|---|
| Elektrische scheiding | Volledig (3-/4-poorts isolatie) | Niet aanwezig |
| Signaalbereiken | Flexibel voor stroom- en spanningssignalen | Alleen stroom → spanning |
| Nauwkeurigheid | < ± 0,1 % (temperatuurstabiel) | Middel tot laag (tolerantie-afhankelijk) |
| Reactietijd / frequentie | tot 150 µs / 5 kHz | sterk beperkt |
| Hulpspanning | 16 V DC, 35 mA voor 2-draads sensoren | Niet beschikbaar |
| Bouwvorm | 6,2 mm DIN-rail, zeer compact | Afhankelijk van de opbouw, groter |
| Industrieel gebruik | Standaard in robuuste toepassingen | Eerder eenvoudige toepassingen |
Conclusie:
Shuntweerstand-omzetting is technisch simpel en voordelig, maar bereikt in industriële toepassingen snel haar grenzen: geen galvanische scheiding, beperkte nauwkeurigheid en gebrek aan flexibiliteit.
Daarentegen garanderen de galvanisch gescheiden oplossingen van autosen – AN101 en AN103 – nauwkeurige, storingsvrije en flexibele signaalverwerking in een compacte bouwvorm en zijn daarmee de juiste keuze voor veeleisende industriële omgevingen.
