信號隔離器
信號隔離器是一種采用線性光耦隔離原理,將輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。輸入,輸出和工作電源三者相互隔離,特別適合與需要電隔離的設(shè)備儀表配用。信號隔離器
信號隔離器又名信號轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理器,是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分。
信號隔離器還有無源信號隔離器,無源信號隔離器無需外供電源,從輸入信號上獲取少許能量,實(shí)現(xiàn)信號隔離??梢耘c各種工業(yè)傳感器、現(xiàn)場儀表配合,取回參數(shù)信號,隔離變送傳輸,滿足用戶本地監(jiān)視遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的需求。
信號隔離器采用了先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),在對高、低頻干擾信號的抑制方面均有著優(yōu)異表現(xiàn),即使在大功率變頻控制系統(tǒng)中依然能夠可靠應(yīng)用,內(nèi)部采用數(shù)字化調(diào)校、無零點(diǎn)及滿度電位器、自動動態(tài)校準(zhǔn)零點(diǎn)、溫度漂移自動補(bǔ)償?shù)戎T多先進(jìn)技術(shù),并符合IEC61000-4-4:1995中所規(guī)定的第四類(惡劣工業(yè)現(xiàn)場)環(huán)境對產(chǎn)品的抗電磁干擾要求,這一系列技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品的穩(wěn)定性及可靠性得到科學(xué)的保證。
以上各項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)先國際先進(jìn)水平。
信號隔離器可以與單元組合儀表及DCS、PLC等系統(tǒng)配套使用,在油田、石化、制造、電力、冶金等行業(yè)的重大工程中有著廣泛應(yīng)用。
系統(tǒng)傳輸準(zhǔn)確度:±0.2%×F·S
溫度漂移:≤0.005%F·S/℃ 工作溫度:工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)-10~+55℃
輸入阻抗:電流:100Ω; 電壓:500KΩ
電流輸出允許外接的負(fù)載阻抗:4-20mA輸出時(shí)0~500Ω;0-10mA輸出時(shí)0~1KΩ,需要更大的負(fù)載能力請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明。
電磁兼容:符合IEC61000-4-4:1995中所規(guī)定的第四類(惡劣工業(yè)現(xiàn)場)環(huán)境對產(chǎn)品的抗電磁干擾要求。
輸入/輸出/電源/雙路間絕緣強(qiáng)度:≥1500V.ac
儲運(yùn)環(huán)境溫度:-40~+80℃
相對濕度:10-90%RH(40℃時(shí))
供電電源:交流:AC95~265V直流:DC12V~32V(反接保護(hù))
輸入功率:0.9~1.8W(與型號有關(guān),詳見本手冊附錄中關(guān)于輸入功率的計(jì)算方法)
外形尺寸:寬×高×深:22.5×100×115mm
凈重:140g±20g
序號 類型
1 標(biāo)準(zhǔn)4-20MA、1-5V信號
2 熱阻、熱偶信號
3 開關(guān)量信號
4 通信信號
5 交流信號
6 其它非標(biāo)準(zhǔn)信號(0~10V、-10~10V)
輸出信號的大致類型
序號 類型
1 標(biāo)準(zhǔn)4-20MA、1-5V信號
2 開關(guān)量輸出
3 通信信號
隔離單元的大致類型
序號 類型
1 磁隔離
2 光隔離
電源類型(均為隔離電源)
序號 類型
1 自激式
2 它激式
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),它們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級、微安級的小信號,又有幾十伏,甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號;既有低頻直流信號,也有高頻脈沖信號等等,構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間信號傳輸互相干擾,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。出現(xiàn)這種情況除了每個(gè)儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外,還有一個(gè)十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的信號參考點(diǎn)之間存在電勢差,因而形成“接地環(huán)路”造成信號傳輸過程中失真。因此,要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行,“接地環(huán)路”問題是在系統(tǒng)信號處理過程中必須解決的問題。
解決“接地環(huán)路”的方法
根據(jù)理論和實(shí)踐分析,有三種解決方案:
第一種方案:所有現(xiàn)場設(shè)備不接地,使所有過程環(huán)路只有一個(gè)接地點(diǎn),不能形成回路,這種方法看似簡單,但在實(shí)際應(yīng)用中往往很難實(shí)現(xiàn),因?yàn)槟承┰O(shè)備要求必須接地才能保證測量精度或確保人身安全,某些設(shè)備可能因?yàn)殚L期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。
第二種方案:使兩接地點(diǎn)的電勢相同,但由于接地點(diǎn)的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方案其實(shí)在實(shí)際中無法完全能做到。
第三種方案:在各個(gè)過程環(huán)路中使用信號隔離方法,斷開過程環(huán)路,同時(shí)又不影響過程信號的正常傳輸,從而徹底解決接地環(huán)路問題。
供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)
對傳感器、儀器儀表正常工作危害最嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾,產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有:電焊機(jī)、大電機(jī)、可控機(jī)、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈,甚至等。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來抑制。
干擾控制器
(1)用硬件線路抑制尖峰干擾的影響常用辦法主要有三種:
①在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計(jì)的干擾控制器,將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;
②在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖;
③在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,利用尖峰脈沖到來時(shí)電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱干擾的影響。
(2)利用軟件方法抑制尖峰干擾對于周期性干擾,可以采用編程進(jìn)行時(shí)間濾波,也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣,從而有效地消除干擾。
(3)采用硬、軟件結(jié)合的看門狗(watchdog)技術(shù)抑制尖峰脈沖的影響軟件:在定時(shí)器定時(shí)到之前,CPU訪問一次定時(shí)器,讓定時(shí)器重新開始計(jì)時(shí),正常程序運(yùn)行,該定時(shí)器不會產(chǎn)生溢出脈沖,watchdog也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“飛程序”,則CPU就不會在定時(shí)到之前訪問定時(shí)器,因而定時(shí)信號就會出現(xiàn),從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷,保證智能儀器回到正常程序上來。
(4)實(shí)行電源分組供電,例如:將執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動電源與控制電源分開,以防止設(shè)備間的干擾。
(5)采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動器對其它設(shè)備的干擾。該措施對以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑制。
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