在两线制回路中,只有唯一的电压源VL,负载分别为Vin和VRL。由于电流检测电阻流过电流信号Is,因此在电阻不变的情况下电压VRL由Is决定。根据基尔霍夫电压定律,两线制接口的电压Vin应当是随着VRL的变化而变化的,并且满足以下等式(1):
Vin=VL-VRL(不考虑线路阻抗的压降) (1)
由于Is由电路信号决定,因此Vin决定了二线制转换器的输入能量,进而也决定了二线制转换器Vcc的最大输出能量。
2、两线制应用的常规隔离方案
在一次仪表现场过程信号检测的应用中,信号检测端和信号收集端需要通过较长的信号传输线传输信号。由于一次仪表多为金属外壳,使用时需要接地处理,因此信号传输线也会通过两线制接口和大地相连。这时的信号传输线就像是一根接地天线,可以有效地接收各种电磁波信号。同时各种累积到传输线的电荷均会通过两线制接口导入大地,这会对两线制电路的信号传输带来极大的干扰。
为了抑制信号传输线接地对信号的干扰,实际应用中一般需要将信号传输线连入传感器之前先进行隔离处理。常规的解决方案如图2所示,在两线制回路和二线制转换器中间加一个无源的电流信号隔离器即可实现信号的隔离传输。图中使用的无源电流信号隔离器是金升阳的T1100L-F。
图2 现有两线制回路隔离方案