?泰華儀表信號(hào)隔離器特點(diǎn)及應(yīng)用知識(shí)

在工業(yè)生產(chǎn)過程中實(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)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般需要采用兩線制傳輸方式的配電器，既要為諸如壓力變送器、溫度變送器等一次儀表提供24V配電電源，同時(shí)又要對(duì)輸入的電流信號(hào)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算、和進(jìn)行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號(hào)，供后面的二次儀表或其它儀表使用。這類用于現(xiàn)場(chǎng)的配電設(shè)備即為信號(hào)隔離器。

??采用信號(hào)隔離器可解決多點(diǎn)接地形成“接地環(huán)路”影響，和解決電磁干擾、高頻信號(hào)滲入影響，且信號(hào)隔離器有一定的隔離功能，在很大范圍內(nèi)，可有效的保護(hù)后級(jí)設(shè)備不受雷擊和浪涌的侵害。

??采用信號(hào)隔離器，可以解決由于導(dǎo)線存在電阻，電壓信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)產(chǎn)生壓降，造成信號(hào)失真。信號(hào)隔離器可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成為電流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號(hào)傳送。

??采用信號(hào)隔離器，可接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸入，以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)形式輸出到控制室或DCS，實(shí)現(xiàn)電源、輸入和輸出相互隔離。由現(xiàn)場(chǎng)傳感器、變送器傳遞過來(lái)的電流信號(hào)、毫伏小信號(hào)或一些特殊信號(hào)不能直接采樣，需要把這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為一定范圍的電壓信號(hào)，方便現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集。信號(hào)隔離器能方便地應(yīng)用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的各種信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，通過隔離，并轉(zhuǎn)換成工業(yè)計(jì)算機(jī)，DCS，PLC等能接受的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或用戶的特殊信號(hào)，在工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)、電子設(shè)備、電力設(shè)備等方面被廣泛應(yīng)用。

??信號(hào)隔離器可以接收來(lái)自溫度傳感器/變送器、壓力傳感器/變送器、液位傳感器/變送器、濕度傳感器/變送器、流量傳感器/變送器、氣敏傳感器/變送器、光敏傳感器/變送器等等傳感器/變送器的信號(hào)。

??下面是信號(hào)隔離器的一般應(yīng)用:

信號(hào)隔離器抗干擾

信號(hào)隔離器的三大抗干擾作用：

1.地環(huán)流干擾  信號(hào)隔離器在工業(yè)生產(chǎn)過程中實(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)，他們之間的信號(hào)傳輸既有微弱到毫伏級(jí)、毫安級(jí)的小信號(hào)；又有幾十伏，數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號(hào)；既有低頻直流信號(hào)，也有高頻脈沖信號(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,例如為了安全，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”問題是在系統(tǒng)處理信號(hào)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(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

變頻器出現(xiàn)干擾

變頻器干擾信號(hào)的傳播方式：變頻器能產(chǎn)生功率較大的諧波，由于功率較大，對(duì)系統(tǒng)其它設(shè)備干擾性較強(qiáng)，其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分傳導(dǎo)(即電路耦合)、電磁輻射、感應(yīng)耦合。具體為：首先對(duì)周圍的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；其次對(duì)直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲，使得電機(jī)鐵耗和銅耗增加；并傳導(dǎo)干擾到電源，通過配電網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)給系統(tǒng)其它設(shè)備；后變頻器對(duì)相鄰的其它線路產(chǎn)生感應(yīng)耦合，感應(yīng)出干擾電壓或電流。同樣，系統(tǒng)內(nèi)的干擾信號(hào)通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。

　　(1) 電路耦合方式即通過電源網(wǎng)絡(luò)傳播。由于輸入電流為非正弦波，當(dāng)變頻器的容量較大時(shí)，將使網(wǎng)絡(luò)電壓產(chǎn)生畸變，影響其他設(shè)備工作，同時(shí)輸出端產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾使直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)銅損、鐵損大幅增加，影響了電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。顯然，這是變頻輸入電流干擾信號(hào)的主要傳播方式。

　　(2) 感應(yīng)耦合方式 當(dāng)變頻器的輸入電路或輸出電路與其他設(shè)備的電路挨得很近時(shí)，變頻器的高次諧波信號(hào)將通過感應(yīng)的方式耦合到其他設(shè)備中去。感應(yīng)的方式又有兩種：

　　a 電磁感應(yīng)方式，這是電流干擾信號(hào)的主要方式；

　　b 靜電感應(yīng)方式，這是電壓干擾信號(hào)的主要方式。

　　(3) 空中幅射方式 即以電磁波方式向空中幅射，這是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式。

有的儀表廠為了減小變送器的體積和重量、并提高抗干擾性能、減化接線，而把變送器的供電由220V.AC改為低壓直流供電，如電源從24V.DC電源箱取用，由于低壓供電就為負(fù)線共用創(chuàng)造了條件，這樣就有了三線制的變送器產(chǎn)品。

三線制變送器如圖三所示，所謂三線制就是電源正端用一根線，信號(hào)輸出正端用一根線，電源負(fù)端和信號(hào)負(fù)端共用一根線。其供電大多為24V.DC，輸出信號(hào)有4-20mA.DC，負(fù)載電阻為250Ω或者0-10mA.DC，負(fù)載電阻為0-1.5KΩ；有的還有mA和mV信號(hào)，但負(fù)載電阻或輸入電阻，因輸出電路形式不同而數(shù)值有所不同。