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（1）地環(huán)流干擾
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實現(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)，他們之間的號傳輸既有弱到毫伏級、毫安級的小號；又有幾十伏，數(shù)千伏、數(shù)百安培的大號；既有低頻直流號，也有高頻脈沖號等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間傳輸相互干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作，出現(xiàn)這種情況除了每個儀器、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響，還有一個十分重要的原因就是各種儀器設(shè)備根據(jù)要求和目的都需要接地,例如為了，機(jī)殼需要接大地；為了使電路正常工作，系統(tǒng)需要有公共參考點；為了抑制干擾加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于儀表和設(shè)備之間的參考點之間存在電勢差（也就是各設(shè)備的共地點不同）因而形成“地環(huán)流”、“接地環(huán)流”問題是在系統(tǒng)處理號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(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)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(jī)脈沖背景上的一個大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射產(chǎn)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(chǎn)生干擾，而雷電能量尖蜂脈沖可以對很多設(shè)備造成損壞，應(yīng)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(chǎn)生的根本原因是導(dǎo)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(dǎo)體產(chǎn)生電磁波輻射。一方面，人們可以利用這一特點實現(xiàn)特定功能，例如，無限通、雷達(dá)或其他功能，另一方面，電子設(shè)備在工作時，由于導(dǎo)體中的dv/dt或di/dt會產(chǎn)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(huán)境造成了污染。還有工廠企業(yè)在生產(chǎn)過程中會經(jīng)常有一些大型的設(shè)備（電機(jī)、 變頻器 ）頻繁開關(guān)，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(shù)字脈沖電路就是一種典型的干擾源，隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電磁污染情況會越來越嚴(yán)重.
優(yōu)越性
在各個過程環(huán)路中使用號隔離器辦法可以用DCS或 PLC 等隔離卡件或者現(xiàn)場帶的隔離的變送器（部分設(shè)備可以做到），也可以用號隔離器來實現(xiàn)。比較起來，用號隔離器有以下優(yōu)點：
·絕大部分情況，采用號隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜
·號隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁干擾等方面性能更加優(yōu)越
·號隔離器應(yīng)用靈活，而且它還有號轉(zhuǎn)換和號分配及接口轉(zhuǎn)換等功能，使用起來更加方便
·號隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互完全獨立、構(gòu)成系統(tǒng)的配置、日常維護(hù)更加方便。
操作原則
經(jīng)典案例可以說明號隔離的重要性：某大型公司的生產(chǎn)線調(diào)試中。控制系統(tǒng)的號輸入板有八個通道，八個通道共用一個A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過變換后，由光電耦合元件實現(xiàn)與主機(jī)電路的隔離。但它的八個通道輸入之間并沒有隔離，八個通道輸入號每個單獨接入控制系統(tǒng)均正常，接入多于兩個外部號時，控制系統(tǒng)顯示數(shù)字亂跳，故障無法排除。
又如某鍋爐控制系統(tǒng)檢測鍋爐各點溫度，使用K分度熱電偶作為傳感器，同上述相似，僅檢測一點均正常，但是向控制系統(tǒng)接入兩點以上熱電偶時，控制系統(tǒng)顯示的溫度明顯錯誤。
原因如下：兩個現(xiàn)場儀表(A,B)向控制系統(tǒng)傳送號以及控制系統(tǒng)向兩臺現(xiàn)場儀表發(fā)出號。假定傳送的均為1～5VDC號。理想情況，控制系統(tǒng)及兩個現(xiàn)場儀表“地”電位完全相等，傳送過程中又沒有其他干擾，從控制系統(tǒng)輸入來看，接收的號正確。但實際上現(xiàn)場儀表不可能做到地電位完全相等，通常存在“地”電位差，若A儀表“地”與控制系統(tǒng)"地"同電位，B儀表比它們的“地”電位高0.1V，A儀表傳送給控制系統(tǒng)的號為1～5VDC，而B儀表傳送給控制系統(tǒng)的號則為1.1～5.1VDC，這樣控制系統(tǒng)的誤差就產(chǎn)生了。同時A、B儀表的“地”線在控制系統(tǒng)處匯合聯(lián)接。將0.1V電壓加在控制系統(tǒng)的地線上，有可能損壞控制系統(tǒng)的局部器件，同時在控制系統(tǒng)上顯示錯誤數(shù)據(jù)。由此引起了上述現(xiàn)場調(diào)試中出現(xiàn)的問題，這兩種情況在接入隔離器后均完全正常。
隔離器之所以能起到這個作用，就是它具有使輸入/輸出/電源在電氣上完全隔離的功能，即在輸入/輸出/電源之間沒有公共的“地”。輸入號無論是否受到接“地”的干擾，經(jīng)隔離處理后的輸出號“地”與現(xiàn)場儀表“地”完全隔離沒關(guān)系。正是由于這個原因，實現(xiàn)了輸入到控制系統(tǒng)輸入板的多個現(xiàn)場儀表號之間隔離，了這些號之間“地”的聯(lián)系。
由于隔離器的工作電源是為隔離器的輸入、輸出兩部份同時供電，要保證隔離器輸入/輸出號隔離，也必須確保隔離器的工作電源在電氣上與這兩個部分完全隔離。這種輸入/輸出/電源之間相互隔離的隔離器常稱為三隔離或全隔離隔離器。 這種供電方式，在供電電源功率許可的情況下無論隔離器數(shù)量多少，均可使用一臺電源供電，不會產(chǎn)生相互干擾。若隔離器的工作電源沒有與隔離器的輸入/輸出部分隔離，嚴(yán)格地說隔離器的輸入/輸出號也沒有被隔離，因為隔離器的輸入/輸出號“地”可以通過工作電源連接到一起。
以上敘述了號輸入的隔離情況，同樣在控制系統(tǒng)向現(xiàn)場儀表傳輸號時也存在類似的問題。采用三隔離隔離器就可以解決這樣的問題。
隔離方式
響應(yīng)時間是指產(chǎn)品的輸入量發(fā)生變化到產(chǎn)品的輸出量正確的將變化量反映的輸出上的時間。響應(yīng)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(jiān)視和控制生產(chǎn)過程。在選擇隔離器時響應(yīng)時間要求越短越好。我
綜上所述，工業(yè)過程控制系統(tǒng)選擇隔離器的原則就是：產(chǎn)品應(yīng)是輸入-輸出-電源三隔離的；隔離方式應(yīng)是電磁隔離的；應(yīng)該按照所用地點的儀表接口對應(yīng)的選出所需要的隔離器；選擇隔離器時應(yīng)選用：高精度、低功耗、低溫漂、低紋波、快速響應(yīng)和小型化的隔離器。
電流變送器按照輸入電流性質(zhì)分為兩大類一是直流電流變送器二是交流電流變送器。
電流變送器特點;
1、準(zhǔn)確度高（典型：0.2% *好0.05%）。
2、整個量程范圍都有極高的線性度。
3、集成化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)良的溫度特性和長期工作穩(wěn)定性，使變送器免于定期校驗。
直流電流變送器將被測號變換成一電壓，經(jīng)HCNR200/201線性光耦直接變換成一個與被測號成極好線性關(guān)系并且完全隔離的電壓，再經(jīng)恒壓（流）至輸出。具有原理非常簡單，線路設(shè)計精煉，可靠性高，安裝方便等優(yōu)點。除了以上產(chǎn)品外，公司同時還供應(yīng)有多功能網(wǎng)絡(luò)儀表、單相導(dǎo)軌表等產(chǎn)品，我們公司具備有*實戰(zhàn)的技術(shù),專業(yè)的運營團(tuán)隊,為您創(chuàng)造以用戶體驗為前提的服務(wù)，服務(wù)的至善至美是我們永無止境的追求。因為以民為本，所以值得賴；因為專業(yè)專職，所以值得選擇.以上息僅供參考，詳情請致電相關(guān)工作人員為您解答。
一年一度的“12˙12”又到了，你想好要怎么買買買了么？今年是“12˙12”的第七個年頭了，氣氛依然這么火爆。面對“12˙12”的七年之癢，商家們?yōu)樯唐穭?chuàng)造了更高的價值，氣氛比往年來得更早、更猛烈。說到商業(yè)價值就不得不想到我們儀表行業(yè)了，儀表行業(yè)一直是中國制造中的重要部分，但發(fā)展一直處于中低水平，儀表行業(yè)該如何為儀表產(chǎn)品創(chuàng)造更高的商業(yè)價值？ 據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2015年第三季度，儀器儀表行業(yè)的主營業(yè)務(wù)收入6634億元，同比增幅7.32%，比第二季度回落0.9個百分點，去年同期回落1.4個百分點。從數(shù)據(jù)來看2015年7、8、9三個月是逐步走低，儀器儀表緣何會逐步回落發(fā)展？現(xiàn)在中國的儀表市場大部分被外資品牌占領(lǐng)市場份額，使我國儀表產(chǎn)品難以走向優(yōu)異市場，沒有找到儀表產(chǎn)業(yè)真正的商品價值，導(dǎo)致儀表行業(yè)的發(fā)展逐步回落。 大發(fā)展的環(huán)境下，儀表企業(yè)一直處于傳統(tǒng)的發(fā)展模式，沒有及時調(diào)整發(fā)展思路，使儀表行業(yè)一直處于危機(jī)當(dāng)中，沒有找到好的商機(jī)，導(dǎo)致儀表行業(yè)難以向更好的方向邁進(jìn)。現(xiàn)時下行業(yè)發(fā)展是一個互相聯(lián)合、互相影響的狀態(tài)，儀表行業(yè)不能只局限于自己的圈子中，要打開大門與“鄰居”對接、合作，為儀表尋找更好的商機(jī)、更高的價值。簡單來說，儀表行業(yè)要實現(xiàn)“跨界”的發(fā)展理念，跨行業(yè)、跨領(lǐng)域主動尋找商機(jī)。 機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)都是時代發(fā)展的產(chǎn)物，表面上看來與儀表行業(yè)并沒有太大聯(lián)系，但實際上在很多環(huán)節(jié)都需要用到行業(yè)的產(chǎn)品與技術(shù)，比如傳感器、自動進(jìn)樣技術(shù)等。就如以前，誰能想到衣服、食品、生活用品與互聯(lián)網(wǎng)“勾搭”上？現(xiàn)在只要在家動動手指，你想要的產(chǎn)品就送到你家里了。商家們就利用了互聯(lián)網(wǎng)的大平臺，為商品實現(xiàn)更高的商業(yè)價值。大環(huán)境為你提供一個平臺，需要自己去把握機(jī)遇，儀表行業(yè)要擴(kuò)大思維，改變傳統(tǒng)思想，更好的商機(jī)就在你腳下。如中控、和利時等在自動化控制系統(tǒng)(DCS)、吳忠儀表在控制閥、杭州聚光在環(huán)境檢測等方面的獲得驕人成績，都緣于打開大門，不局限于自身行業(yè)發(fā)展。 其實各個行業(yè)、領(lǐng)域都潛在著儀表的商機(jī)，儀表行業(yè)需要跨過行業(yè)界線，會有不一樣的發(fā)展機(jī)遇。農(nóng)機(jī)、輕紡、印刷機(jī)械等行業(yè)會有不同的需求，而儀表就是其中的一個，儀表企業(yè)需要針對其中一個甚至幾個深耕，成功了就會打造出自身獨特的競爭優(yōu)勢。傳感器一直以來都認(rèn)為是只有在制造業(yè)中才用得到的產(chǎn)品，但現(xiàn)在陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)了運動傳感器、耐洗壓力傳感器、假肢電子傳感器等產(chǎn)品，這就是商家打破行業(yè)界線，尋找到新商機(jī)，為傳感器找到更高的價值。 在發(fā)展的路上，儀表行業(yè)不要只顧著往前走，要是適時看看身邊的環(huán)境，善于發(fā)現(xiàn)，尋找好的發(fā)展機(jī)遇，為儀表產(chǎn)品尋找更高的價值點。
按3·1節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長越短,則測量的上限溫度就越高;而按3·2節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長越長,則測量較低的高溫時其溫度分辨率就越高,因此二者之間必然有一個折衷。一般情況下,進(jìn)入光路中的粉塵、水蒸汽以及其它一些選擇性吸收氣體如二氧化碳等,都會成為外界干擾而影響到儀器的測溫精度。圖5給出了在0·6~3·0μm內(nèi)海平面300 m長度的路徑上大氣的透射光譜曲線[11]。結(jié)合圖5,考慮到前面得出的結(jié)論和PIN硅光電二極管的小可探測光功率及后面關(guān)于測溫精度的分析與討論,本文取系統(tǒng)的工作波長λ1=0·8μm。
順便提及,λ1=0·8μm既符合本儀器的測溫下限T=600 K處的PIN硅光電二極管的小可探測光功率要求,又滿足采用16位A/D轉(zhuǎn)換器件時的二次儀表測溫靈敏度的要求。進(jìn)一步的研究還表明,它還能使發(fā)射率的測量精度達(dá)到優(yōu)。
3·4 基于系統(tǒng)抗反射輻射能力的考慮與波長帶寬的優(yōu)化選擇
探測器接收到的來自待測目標(biāo)方向的紅外輻射,由待測表面自身的輻射和待測表面對周圍環(huán)境輻射的反射這兩部分組成。為討論上的方便,將待測表面的溫度記為T0。其輻射出射度可寫成
使用前面給出的參數(shù)值,利用式(1)及式(21),在T0=900 K、Ts=800 K的情況下作出的測溫不確定度隨波長帶寬的變化曲線,如圖6所示。
由圖6顯見,當(dāng)Δλ≤20 nm時,Ts=800 K的背景輻射對測溫精度幾乎不產(chǎn)生什么影響(由背景輻射帶來的測溫不確定度僅為0·01%)。但當(dāng)Δλ>20nm時,影響漸增。研究還表明,在更高溫度的背景輻射下,產(chǎn)生可觀測影響的波長帶寬的起點值變小,且隨著波長帶寬的增加,這種影響變得更明顯。結(jié)合本節(jié)的分析結(jié)果和探測器件的小可探測光功率要求,本文選擇Δλ=20 nm作為系統(tǒng)的波長帶寬。
3·5 測量精度
ελ的標(biāo)準(zhǔn)差極大地影響系統(tǒng)的測溫標(biāo)準(zhǔn)差。由誤差傳遞公式[10],容易導(dǎo)出ελ的標(biāo)準(zhǔn)差
顯見,波長越短,系統(tǒng)的測溫標(biāo)準(zhǔn)差就越小,這是本儀器采用近紅外波長作為工作波長的重要原因之一。使用3·2節(jié)中給出的技術(shù)參數(shù),以45#鋼作為測量對象,并取γ1=0·75、β=0·60。在測量距離約1 m的情況下,所得P1、P2的相對測量不確定度的典型值為|ΔP1/P1|≈|ΔP2/P2|≈0·5%。由式(19)、式(20)容易算出σελ≈1·7×10-2;對900 K的待測表面而言,計算可得σT≈1·19 K;σTT≈1·32%,這是比較的。
4 結(jié) 論
本文在研究探頭的溫度分辨率和儀器的相對溫度靈敏度的基礎(chǔ)上,結(jié)合光路中選擇性吸收氣體吸收影響的抑制以及考慮探測器的小可探測光功率,研究了儀器工作波長與波長帶寬的選取。得出實際測溫系統(tǒng)的波長及波長帶寬分別為λ1=0·8μm、Δλ=20 nm時,系統(tǒng)的測溫精度優(yōu)于0·3%,其測溫靈敏度也滿足實際需要,實驗結(jié)果見表1。
直流號隔離器 [1] 首先將變送器或儀表的號，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原號，同時對隔離后號的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的號、電源、地之間獨立。
中文名 直流號隔離器 外文名 Dc signal isolator 類 別 隔離器 功 能 號、電源、地之間獨立 中介設(shè)備 光感或磁感器 領(lǐng) 域 工程技術(shù) 學(xué) 科 電力工程
3 討論
3·1 基于探測器的相對測溫靈敏度的考慮
待測溫度每變化1 K時,號電平的變化量(本文即P1或P2的變化量)稱為系統(tǒng)的溫度靈敏度S[8,9]。即
不失一般性,同時也為簡單起見,以反射鏡不起作用時的情況(P1)為例進(jìn)行討論。此時探測器輸出的電號的強(qiáng)度V(T)可寫成[8,9]
由式(12)作出的Sr~λT曲線如圖3所示。由圖3可以導(dǎo)出,在λT=2 898μm·K附近,系統(tǒng)正好工作在Sr~λT曲線的峰值區(qū)域。這就是說,對PIN硅光電二極管而言,只要待測溫度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探測器的輸出號就處于靈敏區(qū)域。亦即,只要被測溫度有小的變動,就能引起Sr較大的變化。顯見,采用PIN硅光電二極管作光接收器件,肯定能滿足測溫范圍的高溫段對測溫靈敏度的要求。
3·2 基于探測器的溫度分辨率的考慮
據(jù)式(1),在極窄的波段內(nèi),當(dāng)待測溫度改變ΔT時,容易導(dǎo)出系統(tǒng)接收到的輻射能的變化時,才能引起探測器的響應(yīng)。式中,VS/VN為噪比,在推算系統(tǒng)的溫度分辨率時,取VS/VN=1;Δf為后續(xù)的選頻放大器的帶寬。將式(6)、式(13)、式(14)及式(15)代入式(16)中,并考慮極限情況,可以導(dǎo)出
上式中的ΔT即為探頭的溫度分辨率。
下面進(jìn)行定量分析。對于實際的測量環(huán)境,取大氣的衰減系數(shù)τ0=0·85,光學(xué)系統(tǒng)對光的總透過率τλ=0·50,調(diào)制盤的調(diào)制系數(shù)η=0·80、PIN光電二極管的探測率D*=5·0×1012cm·Hz1/2·W-1、靈敏元面積A=5 mm×5 mm[10],選頻放大器的帶寬Δf=10Hz,光學(xué)系統(tǒng)的焦距f′=15 cm,通光口徑D=10 cm。為分析上的方便,同時也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入計算。在不同的待測溫度下,由式(17)作出的探測器的溫度分辨率隨波長的變化曲線,如圖4所示。
由圖4顯見:(1)探測器的溫度分辨率隨系統(tǒng)工作波長的增加而變高。例如,對于T=773 K而言,λ=0·60μm時,系統(tǒng)的溫度分辨力ΔT=1·662 K,顯然不符合要求。但當(dāng)λ=0·80μm時,ΔT=0·004 K,顯然符合要求;(2)當(dāng)待測溫度足夠高時,例如待測溫度T=923 K,λ≥0·70μm的波長都能滿足要求。
3·3 基于抑制光路中選擇性吸收氣體吸收影響的考慮
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