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為了讓您更地了解我們的信號(hào)隔離器非標(biāo)定制,我們精心制作了產(chǎn)品視頻。我們將帶您領(lǐng)略產(chǎn)品的非凡之處,讓您對(duì)它有更深入的了解和認(rèn)識(shí)。以下是:信號(hào)隔離器非標(biāo)定制的圖文介紹
(1)地環(huán)流干擾
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種 自動(dòng)化 儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),他們之間的號(hào)傳輸既有弱到毫伏級(jí)、毫安級(jí)的小號(hào);又有幾十伏,數(shù)千伏、數(shù)百安培的大號(hào);既有低頻直流號(hào),也有高頻脈沖號(hào)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(gè)儀器、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響,還有一個(gè)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(diǎn);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(diǎn)之間存在電勢(shì)差(也就是各設(shè)備的共地點(diǎn)不同)因而形成“地環(huán)流”、“接地環(huán)流”問(wèn)題是在系統(tǒng)處理號(hào)過(guò)程中必須解決的問(wèn)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(shí)域波形是疊加在一串隨機(jī)脈沖背景上的一個(gè)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(yáng)噪音則隨著太陽(yáng)活動(dòng)情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會(huì)對(duì)通訊產(chǎn)生干擾,而雷電能量尖蜂脈沖可以對(duì)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(diǎn)實(shí)現(xiàn)特定功能,例如,無(wú)限通、雷達(dá)或其他功能;另一方面,電子設(shè)備在工作時(shí),由于導(dǎo)體中的dv/dt或di/dt會(huì)產(chǎn)生伴隨電磁輻射,無(wú)論主觀上出于什么目的,客觀上對(duì)電磁環(huán)境造成了污染。還有工廠企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常有一些大型的設(shè)備(電機(jī)、 變頻器 )頻繁開(kāi)關(guān),他們也會(huì)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(chǎng)合,肯定會(huì)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(huì)越來(lái)越嚴(yán)重 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(gè),電磁兼容問(wèn)題都不會(huì)存在。因此要從這三要素入手。找出方便的解決辦法,一般干擾源和敏感源是沒(méi)辦法解決的,通常是從耦合路徑想辦法,也是常用的辦法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理地環(huán)流為常見(jiàn)也為麻煩,下面以此為探討話題。
(1)種方法:所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不接地,使所有過(guò)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(jiǎn)單。但實(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(cè)量精度或人身,某些設(shè)備可能因?yàn)殚L(zhǎng)期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。
(2)第二種方法:使兩接地點(diǎn)的電勢(shì)相同(如圖1所示,使V1=V2),但由于接地的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方法其實(shí)在實(shí)際中也無(wú)法完全能做到。
(3)第三種方法:在各個(gè)過(guò)程環(huán)節(jié)中使用號(hào)隔離器,斷開(kāi)過(guò)程環(huán)路,同時(shí) 又不影 響過(guò)程號(hào)的正常傳輸,從而徹底解決地環(huán)路的問(wèn)題 在各個(gè)過(guò)程環(huán)路中使用號(hào)隔離辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現(xiàn)場(chǎng)帶隔離的變送器(部分設(shè)備可以做到),也可以用號(hào)隔離器來(lái)實(shí)現(xiàn)。比較起來(lái),用號(hào)隔離器有以下優(yōu)點(diǎn):
·絕大部分情況,采用號(hào)隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜
·號(hào)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(hào)隔離器應(yīng)用靈活,而且它還有號(hào)轉(zhuǎn)換和號(hào)分配及接口轉(zhuǎn)換等功能,使用起來(lái)更加方便
·號(hào)隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互完全獨(dú)立,構(gòu)成系統(tǒng)的配置、日常維護(hù)更加方便 隔離器價(jià)格參差不齊,該怎么選擇呢?
隔離器位于二個(gè)系統(tǒng)通道之間,所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能,同時(shí)要使隔離器輸入輸出模式(電壓型、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前后端通道接口模式,此外尚有精度、功耗、噪音、絕緣強(qiáng)度、總線通訊等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能,例如:噪音與精度有關(guān)、功耗能量與可靠性有關(guān),這些需要使用者慎選。總之,適用、可靠、產(chǎn)品性價(jià)比是選擇隔離器的主要原則。
標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),易于安裝,可有效的隔離;輸入、輸出和電磁閥及大地之間的電位,能克服變頻器噪聲級(jí)各種高低頻脈動(dòng)干擾。
3 討論
3·1 基于探測(cè)器的相對(duì)測(cè)溫靈敏度的考慮
待測(cè)溫度每變化1 K時(shí),號(hào)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(shí)也為簡(jiǎn)單起見(jiàn),以反射鏡不起作用時(shí)的情況(P1)為例進(jìn)行討論。此時(shí)探測(cè)器輸出的電號(hào)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(shuō),對(duì)PIN硅光電二極管而言,只要待測(cè)溫度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探測(cè)器的輸出號(hào)就處于靈敏區(qū)域。亦即,只要被測(cè)溫度有小的變動(dòng),就能引起Sr較大的變化。顯見(jiàn),采用PIN硅光電二極管作光接收器件,肯定能滿足測(cè)溫范圍的高溫段對(duì)測(cè)溫靈敏度的要求。
3·2 基于探測(cè)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(cè)溫度改變?chǔ)時(shí),容易導(dǎo)出系統(tǒng)接收到的輻射能的變化時(shí),才能引起探測(cè)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(shí),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(duì)于實(shí)際的測(cè)量環(huán)境,取大氣的衰減系數(shù)τ0=0·85,光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光的總透過(guò)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(cè)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(shí)也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入計(jì)算。在不同的待測(cè)溫度下,由式(17)作出的探測(cè)器的溫度分辨率隨波長(zhǎng)的變化曲線,如圖4所示。
由圖4顯見(jiàn):(1)探測(cè)器的溫度分辨率隨系統(tǒng)工作波長(zhǎng)的增加而變高。例如,對(duì)于T=773 K而言,λ=0·60μm時(shí),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(shí),ΔT=0·004 K,顯然符合要求;(2)當(dāng)待測(cè)溫度足夠高時(shí),例如待測(cè)溫度T=923 K,λ≥0·70μm的波長(zhǎng)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
說(shuō)明:
智能隔離器是將輸入單路或雙路的電流或電壓號(hào),變送輸出隔離的單路或雙路線性的電流或電壓號(hào),并提高輸入、輸出、電源之間的電氣隔離性能。
供電方式
隔離器常見(jiàn)的供電方式有獨(dú)立供電、回路供電和輸出回路供電。
獨(dú)立供電的隔離器:
需要配備獨(dú)立20~35VDC的直流電源。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是隔離傳輸精度高;電源、輸入、輸出之間完全隔離,多路系統(tǒng)供電電源不需隔離,可保證高抗干擾性能,輸入號(hào)可以變換為其它類型的型號(hào)。
回路供電的隔離器:
在實(shí)際工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中,DCS、PLC或其他顯示儀表具有卡件內(nèi)部供電的使用越來(lái)越廣泛。回路供電型隔離器又往往不能滿足這些卡件對(duì)號(hào)隔離傳輸精度要求高和二線制變送器配電電壓要求高的條件。因此,輸出回路供電型的隔離器既保留了獨(dú)立供電型隔離器的優(yōu)越性能,又滿足輸出回路供電接口的要求。
技術(shù)參數(shù)
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(jí)標(biāo)準(zhǔn) -10~+55℃
輸入阻抗:電流:100Ω;電壓:500KV
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
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(chǎng))環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的抗電磁干擾要求
輸入/輸出/電源/通訊/雙路間絕緣強(qiáng)度:≥1500AAC
儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境溫度:-40~+80℃
相對(duì)濕度:10-90%RH(40℃時(shí))
供電電源:交流: AC 95~265V
直流:DC12V~32V(反接保護(hù))
輸入功率:0.9~1.8W(與型號(hào)有關(guān),詳見(jiàn)本手冊(cè)附錄中關(guān)于輸入功率的計(jì)算方法)
通訊接口:RS232 或 RS485,MODBUS軟件協(xié)議(選配)。
外形尺寸:寬×高×深:22.5×100×115mm
產(chǎn)品選購(gòu)
隔離器
在隔離器選型時(shí)除了要確定隔離器的功能、適應(yīng)前后端接口外,還有精度、輸出紋波、溫度漂移、功耗、響應(yīng)時(shí)間等許多參數(shù)需要用戶謹(jǐn)慎選擇。
精度
隔離器的精度是非常重要的參數(shù),精度的高低直接關(guān)系到隔離器能否正常使用。隔離器的精度體現(xiàn)了隔離器的設(shè)計(jì)、制造水平。用戶在選用時(shí)應(yīng)該選用精度高的產(chǎn)品。
輸出紋波
對(duì)隔離器精度產(chǎn)生影響的參數(shù)還有輸出紋波。輸出紋波的產(chǎn)生是由于隔離器使用DC/DC電路對(duì)隔離器的工作電源進(jìn)行隔離給隔離器內(nèi)部電路供電,輸入號(hào)也要先使用DC/DC電路調(diào)制成交流號(hào)然后經(jīng)過(guò)隔離部分電路進(jìn)行號(hào)隔離,隔離后的號(hào)經(jīng)解調(diào)后再轉(zhuǎn)換成直流號(hào)輸出。以CPU為核心的隔離器也存在脈沖號(hào)。隔離器內(nèi)部存在的這種高頻的交流分量,就是產(chǎn)生輸出紋波的原因。這些高頻的交流分量它們的頻率一般都有幾百KHZ、諧波較多,對(duì)號(hào)的污染很難完全。如果輸出紋波較高,控制系統(tǒng)模擬量輸入模板采集到號(hào)的誤差就大,對(duì)于高速輸入的模擬量輸入模板更是如此。所以選擇隔離器時(shí)應(yīng)要求輸出紋波的峰-峰值越小越好。順連電子的各種系列隔離器均采用的濾波電路,較好的抑制了輸出紋波。用戶在選用時(shí)應(yīng)該選用紋波小的產(chǎn)品。
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