信号隔离器的主要类型
信号隔离器的主要类型有哪些?
隔离器: 工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰,提高电气安全性能。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,安全的送给二次仪表或plcdcs使用。
配电器: 工业现场一般需要采用两线制传输方式,既要为
电压信号隔离器
信号隔离器的主要类型
信号隔离器的主要类型有哪些?
隔离器: 工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰,提高电气安全性能。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,安全的送给二次仪表或plcdcs使用。
配电器: 工业现场一般需要采用两线制传输方式,既要为变送器等一次仪表提供24V配电电源,同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,供后面的二次仪表或其它仪表使用。
安全栅: 一些特殊的工业现场(如燃气公司和化工厂)不但需要两线制传输,既提供配电电源又有信号隔离功能,同时还需要具有安全火花防爆的性能,可靠地遏制电源功率、防止电源、信号及地之间的点火,限流、双重限制信号及电源回路,把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内。
信号隔离器的应用
、信号隔离器的应用
信号隔离器的品种较多,从输入通道数来分有单路,双路,三路,四路以及一路输入,二、三、四路输出信号分配功能的品种。从供电方式来分又分为回路供电型和独立供电型。
3.1回路供电型
输入输出均为二线,接线方便,它把DCS,PLC或显示表提供的电源经隔离给二线制变送器配电,同时,二线制变送器产生的
4-20mA信号经隔离输入到DCS,PLC或显示表。它特别适合于现场为二线制变送器,需要隔离输入到DCS,PLC系统或显示仪表,而输入设备的输入卡具有内部供电功能的场合,如下图。
但是它有不足之处:
1、隔离器相当于一个负载,经过隔离器在隔离两端之间有一个不大于6V的压降,因此它给二线制变送器的配电工作电压会降低
,一般要求变送器12V供电能工作。
例如:供电24V,RL=250Ω,当20mA时,供给二线制变送器的配电电压UO≈24V-0.02xRL-6≥13V,这样一般要求二线制变送器要在12V电压下能正常工作。
2、传输精度相对于独立供电的隔离器要差一点,为0.2%-0.4%F.S左右,选用时要特别注意。
3.2独立供电型如下图
这是为常用的配二线制变送器的配电隔离器,它需要对隔离器独立供电,如下图所示。其特点是:
1、传输精度高,达到0.1%F.S。
2、接线方式灵活,可以接二线制变送器、三线制变送器或电流源信号,使用灵活方便。
3、电源、输入、输出之间完全隔离,保证高抗干扰性能。
下面简单介绍变频器谐波有效防止或抑制干扰的实例:
某铜镍矿冶炼技改扩建工程中, 软化循环水泵房,变频器控制水泵用的是一台变频 器控制两台水泵的控制原理,该变频器控制设置为 三地控制,分别为:就地现场控制箱控制、集中变 频器柜控制及远程中控室 DCS控制。三地都能实现 两台水泵的启停控制,但是变频器的电流显示及频率显示都无法工作正常。远程中控室的水泵电流与频率反馈就无法工作。远程中控 DCS控制水泵的频率 给定与实际也存在差值,有时工作不能)正常给定。起初我们怀疑电流表、频率表、信号线及流体介质有问题,更换了所有这些仪表、信号电缆,并把动力线与信号控制电缆分开走电缆桥架,故障依然存在。原因是变频器的高次谐波电流通过输出电缆向外辐射,传递到信号电缆,引起干扰。
后解决办法:
将变频器中电流反馈信号及频率反馈信号分别赋予信号隔离器,再把信号分别赋予电流表、频率表及远程 DCS控制室电流与频率反馈。远程中控室频率给定信号也进入信号隔离器然后接至变频器。远程中控 DCS 控制频率输入信号、电流反馈、频率反馈、电流表及频率表显示正常,故障排除。
模拟量传感器输出类型,一般是电流信号或是电压信号两种,电流信号抗干扰效果和远距离传输更好,电压信号的传输电路在抗电场耦合干扰时就不如电流信号。
电流型信号相当于一个非常大的电压源串联了一个非常大的内阻。这样,当负载阻抗远远小于它的内阻时,电流就总是等于它的“短路电流”。电流型信号主要优点是:传输线上的电阻和接线处的接触电阻只要不太大,只要和负载电阻之和仍然远远小于信号源内阻,就可以认为不影响收到的电流大小,仍然等于信号源的“短路电流”。
一般的电流型传感器只要负载和传输线上的总压降不超过某个界限,就保证电流值的误差不超过某个界限。实际应用时,接收电流信号的设备,总是希望输入阻抗做得尽量小。这样除了上述的精度问题以外,还有抗干扰的作用。
从上面分析可以知道:电流信号不怕传输线上的压降,但是怕漏电流。有了漏电流以后,收到的信号自然就不准了。可是漏电流常常是和电压有关的。而接收端做成低输入阻抗,电压自然也就很小。漏电流也就不会太大。
还有,常见的电场耦合的干扰信号,