描述
GAI 10959-201 — GAITRONICS 模拟量信号隔离器/信号调理器
技术规格：
- 输入信号类型：单通道，支持 4-20mA DC、0-20mA DC、0-10VDC、1-5VDC、热电偶（J/K/T/E/N/R/S/B）、热电阻（Pt100/Pt1000/Cu50）
- 输出信号类型：单通道，支持 4-20mA DC、0-20mA DC、0-10VDC、1-5VDC（与输入信号类型独立配置）
- 隔离电压：1500V DC 输入对输出（持续），2500V DC 隔离测试电压（1 分钟）
- 精度：±0.1% 满量程 + 0.02% 满量程/°C（温度漂移）
- 线性度：优于 ±0.05% 满量程
- 响应时间：小于 10ms（0 至 90% 阶跃响应）
- 共模抑制比（CMRR）：大于 120dB（50Hz）
- 供电电压：+24VDC（单路供电），允许范围 18VDC 至 32VDC
- 功耗：典型值 1.5W，最大值 2.5W
- 工作温度：-20°C 至 +60°C
- 存储温度：-40°C 至 +85°C
- 安装方式：DIN 导轨安装（35mm 标准导轨）
- 尺寸：约 22mm × 90mm × 115mm（宽 × 高 × 深）
- 重量：约 120g
- MTBF：大于 100,000 小时
功能特点：
- 光电隔离输入对输出，隔离电压 1500V DC，彻底消除地环路干扰
- 内置冷端补偿（热电偶输入时），补偿精度 ±0.5°C
- 热电阻输入支持两线制、三线制、四线制接线，自动消除引线电阻误差
- 输入信号可编程缩放（如将 4-20mA 线性转换为 0-10VDC）
- 前面板设有零位和增益微调电位器，可现场校准
- 前面板 LED 指示电源状态（绿色 = 正常，红色 = 故障）
- 输入过压保护：可承受 50V DC 持续过压而不损坏
- 输出短路保护：支持持续短路而不损坏模块
- 模块级热插拔支持（在系统运行时可更换）
材质构成：
- PCB：4 层 FR-4 玻璃纤维环氧树脂板，表面涂覆三防漆（防潮、防盐雾、防霉菌）
- 隔离元件：线性光耦（如 Avago HCNR200 或同等级），实现输入对输出的完全电气隔离
- A/D 芯片：16 位 sigma-delta 型 ADC，内置数字滤波器
- D/A 芯片：16 位精密 DAC，内置低温漂基准电压源（温度系数小于 10ppm/°C）
- 运算放大器：精密低漂移运放（如 OP07 或 AD8628），温度系数小于 1μV/°C
- 接线端子：螺钉式端子排，适配 0.5mm² 至 2.5mm² 导线，接触电阻小于 3mΩ
- 外壳：阻燃 ABS 塑料（UL94 V-0 等级），灰色
- LED：高亮度绿色/红色 LED，寿命大于 50,000 小时
结构特征：
- 标准 DIN 导轨安装模块，顶部和底部设有导轨卡扣
- 前面板设有：电源 LED、输入类型标签、输出类型标签、零位电位器、增益电位器
- 顶部设有输入端子排（2 个端子：信号 + 和信号 -）
- 底部设有输出端子排（2 个端子：信号 + 和信号 -）
- 侧面设有通风散热孔
- 整体尺寸紧凑，适合在控制柜内密集安装
工作原理：
输入信号（如 4-20mA）经输入保护电路（限流电阻 + TVS 二极管）后进入隔离光电耦合器。光电耦合器将输入电信号转换为光信号，光信号在输出侧经光电探测器转换回电信号，从而实现输入对输出的完全电气隔离（无任何电气连接）。隔离后的信号经 A/D 转换器采样、数字滤波、线性化处理后，由 D/A 转换器输出标准信号（如 0-10VDC）。整个信号链路为：输入 → 保护 → 光电隔离 → A/D → 数字处理 → D/A → 输出，全程无电气连接，地环路干扰被彻底消除。
安装要求：
- 安装于 35mm 标准 DIN 导轨上，使用顶部和底部卡扣锁定
- 输入信号线使用屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地（接模块输入端子侧）
- 输出信号线使用屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地（接模块输出端子侧）
- 供电为单路 24VDC，不可接入冗余电源
- 模块间距保留至少 10mm 通风空间
- 不可安装在阳光直射或高温热源附近
