MGTrend｜こんな変換器ご存じですか（その2）

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2016年4月号

エムエスツデー　2016年4月号

こんな変換器ご存じですか（その2）

機　種	電源なしアイソレータ	形　式	M2SN、M6□SN、M5SNほか

アイソレータという用語は、電気関係では一般に絶縁機能をもった製品を指しますが、とくに計装関係の分野でアイソレータというと、4〜20mA DCなどで入力された伝送信号を、電気的に絶縁して出力する機器を指し、これに出力の信号形態を1〜5V DCや0〜10V DCなどに変換する機能をもったものもあります。
計装用のアイソレータは絶縁変換器として、フィールドには数多く使用されています。
その機能は次のとおりです。

信号の回り込み防止

フィールドからの複数の電気信号をPLCやコンピュータに取り込む際、それぞれの接地点の違いやコモンの取り方の違いなどから、各信号が回り込んで誤動作の原因になる場合があります。このような場合、各信号を絶縁して上位の機器に伝送してやれば、信号の回り込みによる誤動作を防止できます。

機器の保護とノイズの低減

様々な電磁界が存在する劣悪な環境に置かれたフィールド機器からの信号線には、強電磁界からのノイズや雷サージによる高電圧のスパイクノイズなどが重畳して、信号取込み側の上位機器に障害を及ぼす危険性があります。
アイソレータには、入出力信号の電気的絶縁機能とともにノイズの低減機能がありますから、上位機器の保護とノイズによる誤動作を防止できます。
最近は、制御ループの操作端としてインバータが採用されるケースが多くなっています。このような場合も、コントローラからの出力を絶縁してインバータ機器に入力することによって、インバータ本体のノイズからコントローラを保護することができます。

システムの責任分界点

大規模なシステムでは、異なるメーカーの機器間での信号の受け渡しを行うことがあります。この場合も、アイソレータを使って異種メーカー機器間の信号の受け渡しを行えば、システム不具合時の責任分界点が明確になります。

アイソレータについての前置きが長くなりましたが、今回ご紹介するエム･システム技研のアイソレータは、本体駆動電源を必要としない「電源なしアイソレータ」です。
入力は4〜20ｍA DC、出力は1〜5V DCまたは4〜20ｍA DCです。
アイソレータ自体の動作電源は入力の4〜20ｍA DC信号から供給されます。
精度は±0.1％ FS、応答速度は電流出力形（4〜20ｍA DC）で15[ms]、電圧出力形（1〜5V DC）で500[ms]であり、性能は一般の電源供給形のアイソレータと比べて遜色ありません。
入力抵抗は電圧出力形で約250[Ω]、電流出力形で230＋負荷抵抗[Ω]です。
また、電源回路がないため内部発熱がほとんどないこと、価格が低く設定されていることなど、電源なしアイソレータならではの特長があります。

図1　電圧出力形電源なしアイソレータ

図2　電流出力形電源なしアイソレータ

エム･システム技研では、プラグイン形変換器シリーズ、ラック形変換器シリーズ、2線式変換器シリーズなど、ほとんどすべての変換器シリーズに電源なしアイソレータをラインアップしています。
さらに、特長ある電源なしアイソレータとして、入力電流が0.05mA DC以上あればアイソレータとして動作する、M6シリーズ変換器の電源なしアイソレータをご用意しています。
入力は0〜20mA DC、出力も0〜20mA DCです。ただし、入力抵抗は250＋負荷抵抗[Ω]となります。M6シリーズ変換器は、サイズがH94×W5.9×D102 mm（M6Sシリーズ）の薄形コンパクトサイズですから、機械装置の機側盤などには最適な製品です。
フィールドからの様々なアナログ信号をPLCや上位コンピュータに取り込む際、電源配線が要らない、手軽で安価な電源なしアイソレータの採用をご検討ください。

表1　エム･システム技研の電源なしアイソレータ（代表例）
シリーズ名	コンパクト変換器みにまる^® シリーズ	超薄形変換器 M6シリーズ	超小形端子台形変換器 M5シリーズ	計装用プラグイン形変換器 M・UNITシリーズ
外　観
形　式	M2SN	M6SSN M6NSN M6DSN	M5SN	SN
基本価格	26,000〜38,000円	23,000〜36,000円	20,000円	38,000円
シリーズ名	プラグイン形 FA用変換器 K・UNITシリーズ	ラック収納形 DCS用変換器 18・RACKシリーズ	屋外設置形 2線式変換器 6B・UNITシリーズ	超小形2線式端子台形変換器 B5・UNITシリーズ
外　観
形　式	KSN	18SN	6BSN	B5SN
基本価格	38,000円	26,000円	58,000円	20,000円