如何选择合适的信号隔离器?
信号隔离器是一种信号隔离装置,将输入单路或双路电流或电压信号,变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压信号,并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。
按照仪器仪表的接口分为:信号隔离类;一入多出隔离类;配电类;一入多出配电类;温度隔离变送类;无源隔离类;二线制隔离类;二线制配电类;二线制温度隔离变送类等类型。
直流信号隔离器
如何选择合适的信号隔离器?
信号隔离器是一种信号隔离装置,将输入单路或双路电流或电压信号,变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压信号,并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。
按照仪器仪表的接口分为:信号隔离类;一入多出隔离类;配电类;一入多出配电类;温度隔离变送类;无源隔离类;二线制隔离类;二线制配电类;二线制温度隔离变送类等类型。
4、低功耗功耗是指隔离器工作时所消耗的电能。它涉及到产品在工作时的发热量,这个参数与隔离器的使用寿命、可靠性和隔离器的外形、安装方式都有密切的关系。在选用隔离器时应选择功耗低的产品。隔离器的电路设计上采用了新技术是:输出部分可以根据负载的大小动态调整输出功率的自适应负载技术;隔离部分的电流互感功率补偿技术;电源部分的参数式开关稳压电源技术。我们公司隔离器的功耗只有产品功耗的一半以下。 若产品的功耗大,在产品工作时产生的热量就大,造成产品壳体内的温度高。组成产品的电子元器件长期的处于高温环境下,会导致运算放大器参数蜕变﹑电阻阻值变化﹑电容漏电增大等。这些问题将使产品性能下降,甚至导致产品故障、失效。
没有低功耗设计的保证,产品就不可能做到隔离器的超薄型、小型化、端子化。我们公司推出了国内薄的低功耗MZ系列产品、微功耗的MZ二线制系列产品和无源系列产品。国内的主品厚度一般都在20mm~30mm之间,国外产品的厚度为6.0mm。为了节约控制系统的控制柜、电源、接线端子、连接线和人工成本等工程费用,用户在选用时应该选用低功耗的产品。
5、响应时间响应时间是指产品的输入量发生变化到产品的输出量正确的将变化量反映的输出上的时间。响应时间越短,就能够越真实的正确反映出输入量的变化,有效的监视和控制生产过程。在选择隔离器时响应时间要求越短越好。用户在选用时应该选用响应时间小的产品。
现场干扰问题如何去除
解决这些问题的方案主要有三种:
种方案是现场仪表不接地,使过程环路中只有一个接地点,但在实际应用中,这种方案往往难以实现,因为某些设备必须接地才能保证测量精度或确保人身安全,某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。
第二种方案是使两接地点的电势相同,但由于接地点的电阻受地质条件及气候变化等众多因素的影响,这种方案通常是很难实现的。
第三种方案是在过程环路中使用信号隔离器。信号隔离器采用隔离技术,断开过程环路中的直接电路(直流通路)但又不影响过程信号的正常传输,从而了上述问题。
当然,我们也可以用DCS的隔离卡键或带隔离能力的变送器实现信号隔离,但它们价格昂贵,而且他们的隔离强度、抗无限射频/电磁干扰(RFI/EMI)指标及应用灵活性比信号隔离器差,更不可能像信号隔离器那样还可解决信号转换及信号分配等问题。
即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20mA.DC信号,现场仪表就可实现两线制。但限于条件,当时两线制仅在压力、差压变送器上采用,温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了,应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。
因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:
1.V≤Emin-ImaxRLmax
变送器的输出端电压V等于规定的电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。
2. I≤Imin
变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。
3. P<Imin(Emin-IminRLmax)
变送器的消耗功率P不能超过上式,通常<90mW。
式中:Emin=电源电压,对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量;
Imax="20mA";
Imin="4mA";
RLmax="250"Ω+传输导线电阻。
如果变送器在设计上满足了上述的三个条件,就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线,这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC,为变送器提供了静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA.DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。

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