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    5. 倍佳安信號隔離器性能介紹

      2021-04-12 91 次瀏覽

      信號隔離器

      信號隔離器,電壓、電流隔離器將直流電壓或電流信號經過隔離傳送,轉換成所需的信號給其他儀表??梢耘c單元組合儀表及DCS、PLC等系統配套使用,給予現場儀表信號隔離、信號轉換、信號分配、信號處理等,從而提高工業生產過程自動控制系統的抗干擾性能力,保證系統的穩定性與可靠性。本產品品種分為一進一出、一進二出、二進二出,且輸入、輸出磁隔離。并且大量運用于配電柜和隔離箱等各種工業場合。

      1、輸入,輸出,電源三端全隔離,抗干擾能力強

      2、采用全新進口芯片,提升能源利用率,實現超低功耗

      3、0.15%高精度,保護后端設備

      3、采用全新進口端子,各端子可帶電插拔

      4、響應速度高達2ms

      工作電源:DC20-32V 

      輸入信號:4-20mA、0-20mA 

      輸出信號:4-20mA、0-20mA、0-5V、0-10V 

      工作溫度:-10-50℃(無凝露、無結冰) 

      相對濕度:25%-85%RH 

      溫度漂移:0.0075FS.℃ 

      響應時間:<5ms 

      安裝方式:35mmDIN導軌安裝 

      產品功耗:單路輸出<0.8W、雙路輸出<1.5W 

      干擾的原理

      1、在工業生產過程中實現監視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統和執行機構,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,甚至數千伏、數百安培的大信號;既有低頻直流信號,也有高頻脈沖信號等等,構成系統后往往發現在儀表和設備之間信號傳輸互相干擾,造成系統不穩定甚至誤操作。出現這種情況除了每個儀表、設備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外,還有一個十分重要的因素就是由于儀表和設備之間的信號參考點之間存在電勢差,因而形成“接地環路”造成信號傳輸過程中失真。因此,要保證系統穩定和可靠的運行,“接地環路”問題是在系統信號處理過程中必須解決的問題。

      2、自然干擾:雷電是一種主要的自然干擾源,雷電產生的干擾可以傳輸到數千公里以外的地方。雷電干擾的時域波形是疊加在一串隨機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射產生的,在一天中不斷變化。太陽噪音則隨著太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊產生干擾,而雷電能量尖蜂脈沖可以對很多設備造成損壞,應該加以避免或降低損壞程度,減少損失。

      3、人為干擾:電磁干擾產生的根本原因是導體中有電壓或電流的變化,即較大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導體產生電磁波輻射。一方面,人們可以利用這一特點實現特定功能,例如,無限通信、雷達或其他功能;另一方面,電子設備在工作時,由于導體中的dv/dt或di/dt會產生伴隨電磁輻射,無論主觀上出于什么目的,客觀上對電磁環境造成了污染。還有工廠企業在生產過程中會經常有一些大型的設備(電機、變頻器)頻繁開關,他們也會造成一些容性、感性的干擾,也將影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電壓電流突變的場合,肯定會有電磁干擾存在。數字脈沖電路就是一種典型的干擾源,隨著電子技術的廣泛應用,電磁污染情況會越來越嚴重,只能使用模擬信號隔離器來解決這些干擾問題。

      產品規格

      1、端子螺絲材質:鐵表面鍍鎳(螺絲容許扭矩小于0.8N·m),

      2、機殼材質:耐燃性樹脂外殼材料,

      3、隔離性能:通道絕緣(輸入-輸出-電源間),

      4、產品結構:小型卡裝結構,

      5、連接方式:5mm接線端子,

      6、電源顯示燈:綠色LED,電源供電時點亮,

      7、報警指示燈:紅色LED,輸入回路異常時閃爍。

      解決干擾

      要解決這些信號干擾,模擬信號隔離器是必不可少的儀器設備,模擬信號隔離器的作用就是為了更好的解決掉這些干擾問題,首先干擾的三要素是干擾源、敏感源和耦合路徑,這三要素缺少一個,電磁兼容問題都不會存。因此要從這三要素入手。找出最方便的解決辦法,一般干擾源和敏感源是沒辦法解決的,通常是從耦合路徑想辦法,也是最常用的辦法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理地環流最為常見也最為麻煩,下面以此為探討話題。

      1、所有現場設備不接地,使所有過程環路只有一個接地點,不能形成回路,這種方法看似簡單,但在實際應用中往往很難實現,因為某些設備要求必須接地才能保證測量精度或確保人身安全,某些設備可能因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。

      2、使兩接地點的電勢相同,但由于接地點的電阻受地質條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方案其實在實際中無法完全做到。

      3、在各個過程環路中使用信號隔離方法,斷開過程環路,同時又不影響過程信號的正常傳輸,從而徹底解決接地環路問題,這就要用到紹興中儀生產的信號隔離器了。

      這款模擬信號隔離器的原理:首先將PLC或其它接受的信號,通過半導體器件調制變換,然后通過光感或磁感器件進行隔離轉換,然后再進行解調變換回隔離前原信號或不同信號,同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理,保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨立。

      功能與特點

      1、模擬信號隔離器采用35mm卡裝式構造,

      2、"輸入-輸出-電源"三者全隔離,

      3、軟件非線性修正,輸入輸出高線性度轉換,

      4、軟件自穩零,消除溫漂和時漂引起的誤差,

      5、此模擬信號隔離器功耗很小,可高密度安裝。

      信號隔離器的選型經驗。

      1,選擇信號隔離器前,需要弄清楚現場設備和控制室設備以及這兩者的接口類型和信號類型,這個是基礎。設備類型、信號類型和接口類型決定了信號隔離器的輸入信號類型和輸入輸出接口類型。       

      2,現場接錯線的情況時有發生,這就要求信號隔離器具備“錯誤接線不損壞”的功能。具體來說,就是,信號隔離器的輸入端口線能直接承受24VDC的供電電壓,輸出端口能承受24VDC的供電電壓,信號隔離器的配電輸出在短接的情況下具有 短路保護功能。供電電源端在隔離器內部異常短路的時候,能能夠自行切斷與外部24VDC的聯系。

      3,選擇精度和穩定度高以及輸出紋波小的信號隔離器。 精度的指標,大家都知道,但輸出穩定度的指標則并不被廣泛了解。如果一款優良的信號隔離器的精度是0.1%精度的信號隔離器,其輸出穩定度應該在0.01%的水平,也就是說穩定度通常會比精度高一個數量級,不少國產產品則并不能達到這個水平,精度0.1%精度,輸出穩定度則在0.05%. 輸出紋波方面,性能優良的信號隔離器的紋波僅為2mV。

      4,盡量選擇高隔離強度的信號隔離器。隔離強度越高,其抗共模干擾的能力就越強。

      5,盡量選擇低功耗的信號隔離器,密集安裝時,功耗低的產品,其發熱和溫升總體低于功耗高的產品。

      6,盡量選擇低溫漂的產品。

      7,盡量選擇工業級工作溫度。部分國產的隔離器工作溫度范圍定義為0-60℃,盡量選擇工作溫度范圍定義在-20-60℃及以上的信號隔離器

      8,盡量選擇24VDC供電的產品,除非單機應用,盡量不要選擇220VAC供電的信號隔離器。

      9,盡量不要選擇開放電位器調節功能的信號隔離器,這些隔離器在震動的情況下,精度會發生一些改變。

      10,盡量選擇響應時間短的(意味著響應速度快)的信號隔離器,這樣的產品不但能用在過程控制系統中,也能勝任對實時性要求高的工業測控系統中。 

      響應時間

        響應時間是指產品的輸入量發生變化到產品的輸出量正確的將變化量反映的輸出上的時間。響應時間越短,就能夠越真實的正確反映出輸入量的變化,有效的監視和控制生產過程。在選擇信號隔離器時響應時間要求越短越好。我公司產品的響應時間為:0~90%滿量程小于1s,這個指標達到了目前國際主流產品的水平。用戶在選用時應該選用響應時間小的產品。

        在正確的信號隔離器選型方法時除了要確定隔離器的功能、適應前后端接口外,還有精度、輸出紋波、溫度漂移、功耗、響應時間等許多參數需要用戶謹慎選擇。

      下列產品可供選用:

       ?。獦藴实娜烁綦x放大器,輸入端、輸出端和供電部分之間相互電隔離。

       ?。侂姼綦x器,用于兩線或者三線現場測量變送器的饋電和信號傳輸。

       ?。獰o源隔離器,用于電隔離,而不需要輔助電源。

       除了電隔離外,在隔離放大器中信號另外還得到放大,以便實現長距離的傳輸或者連接高阻抗的負載。

       信號傳輸的其它任務是對疊加在測量植上的干擾信號進行濾波,以及根擾控制器所要求的輸入量進行匹配。


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