工业传感器的供电设计直接影响其稳定性、精度和可靠性。以下是工业传感器供电的全面解析：
直流供电：12V/24V（主流工业标准）
低功耗型：3.3V/5V（部分智能传感器）
宽电压型：9-36V（适应电压波动）
| 传感器类型 | 典型电流 |
|---|---|
| 压力/温度变送器 | 4-20mA（两线制） |
| 光电/接近开关 | 10-50mA |
| MEMS惯性传感器 | <10mA |
| 工业相机/激光雷达 | 0.5-2A |
隔离供电：防止地环路干扰（如RS485传感器）
防反接保护：避免接线错误损坏设备
浪涌防护：抵抗工业现场瞬时高压（如IEC 61000-4-5）
graph LR
A[工业24V电源] --> B[配电柜]
B --> C[传感器1]
B --> D[传感器2]
特点：
采用开关电源（如明纬S-350系列）
需配合保险丝/断路器保护
适合传感器密集场景
graph LR
A[AC220V主干] --> B[DC24V转换器1] --> C[传感器组1]
A --> D[DC24V转换器2] --> E[传感器组2]
优势：
单点故障不影响全局
可缩短供电距离（减少压降）
PoE（以太网供电）：IEEE 802.3af/at（最大30W）
IO-Link：24V+数据线集成供电
4-20mA环路供电：两线制变送器典型方案
| 输入电压 | 推荐方案 |
|---|---|
| 24V→5V | DC-DC降压 |
| 24V→3.3V | LDO+预降压 |
| AC220V→24V | 反激式电源 |
graph LR
输入 --> 防反接二极管 --> TVS管 --> π型滤波器 --> DC-DC --> LDO --> 传感器
必要保护措施：
自恢复保险丝（如60V/500mA规格）
瞬态抑制二极管（TVS管，如SMBJ系列）
共模扼流圈（抑制EMI）
本质安全型电源（Ex ia认证）
限制能量输出（如Pepperl+Fuchs KCD2-SR系列）
采用隔离DC-DC（如金升阳QA系列）
增加X2Y电容滤波
宽温设计（-40℃~85℃）
防水连接器（如M12航插）
动态功耗管理：休眠模式电流<100μA
能量采集技术：
振动发电（压电式）
温差发电（热电模块）
光能供电（太阳能板+超级电容）
IEC 61131-2：PLC外围设备供电规范
UL 61010-1：测量控制设备安全要求
EN 50178：电子设备电源标准
选型建议：
测量现场最远传感器压降（建议<5%）
评估峰值电流需求（考虑启动冲击）
优先选择通过CE/UL认证的电源模块
通过合理设计供电系统，可显著提升工业传感器网络的可靠性和抗干扰能力，建议采用模块化设计以便维护升级。
