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信号隔離器的應用,一文輕松搞定!

作者:蘇州迅鵬 來源:原創 日期:2019/9/4 9:41:56 人氣:207
幹擾産生原因及解決方法

随着工業自動化的發展,工業現場不同的自動化儀表、執行機構和檢測設備等組成大大小小的檢測與控制系統,它們之間需傳遞各種各樣信号。系統工作過程中,會出現信号傳輸失真、不同信号之間的相互幹擾、信号不匹配、高頻脈沖信号導緻的電磁幹擾等問題。這些問題會導緻系統不穩定、誤操作、甚至無法工作。為了有效解決上述問題,系統中通常需要使用信号隔離器。

信号隔離器

信号隔離器是一種利用光電隔離或電磁隔離器切斷輸入信号與輸出信号之間的電氣連接的一種設備,起到電氣隔離的作用,同時不影響信号的傳輸。信号隔離器往往會根據要求,增加很多其他功能,如信号運算,信号分配,信号轉換等,信号隔離器在系統中的具體應用如下

1、消除接地環路影響

當系統中多點接地時,不同設備之間參考點存在電勢差,從而形成地環路,會産生幹擾,導緻信号傳輸失真(如圖一)。如果在信号傳輸環路中增加一個隔離器,切斷地環路,可徹底解決這個問題(如圖二)。


圖一


圖二

2、消除高頻電磁幹擾

某些設備工作時會産生高頻電磁幹擾,如變頻器。變頻器産生的幹擾将通過連接線進入其他設備,如DCS系統,會導緻信号不穩定,嚴重時可能導緻DCS系統不能正常工作(如圖三)。在這二者之間增加一個隔離器,利用隔離器對高頻信号的抑制作用,可以将信号濾波後送到DCS系統(如圖四)。


圖三


圖四

3、解決設備之間信号不匹配問題

若兩個需要互聯的儀表之間信号不匹配,則需要用隔離器來實現信号轉換功能,從而保證儀表的互連,如圖五,隔離器将4-20mA信号轉換為0-10V信号後接入DCS/PLC輸入闆卡,如圖五。


圖五

4、向變送器提供工作電源(配電)

隔離器系列中的配電器可以向現場的二線制變送器提供工作電源,同時可以采樣二線制變送器的輸出信号(變送器的工作電源和輸出信号共用一個回來),如圖六。


圖六

5、消除信号的電源沖突

有時變送器輸出的信号是有源的信号(電流源),而DCS/PLC的采集闆卡隻能輸入二線制信号(即DCS/PLC闆卡可配電),此時需要隔離器來實現這樣的轉換,如圖七。

圖七

6、非線性信号的線性化處理

我們知道,熱電偶和熱電阻的輸出信号與溫度之間成一定的函數關系,然而并不是線性關系,當系統需要跟溫度成線性關系的信号時,用XP-TP或XP-K系列隔離器采樣熱電偶和熱電阻的信号,并進行線性化處理,輸出與溫度成線性關系的标準模拟量信号(如圖八)。


圖八

7、一路信号分配成多路信号

一些場合,我們需要将一個信号同時送給多個系統,如分别送到DCS和顯示儀表,通過信号隔離器可實現信号分配功能(如圖九)。為了滿足這些應用,XP系列隔離器大多數可以選擇一入二出、一入三出、一進四出功能。


圖九

8、其他功能應用

輸入多路信号選擇其中一路輸出,多路信号之間進行加減乘除等數學運算,這些特殊的應用偶爾會出現,有一些特殊的隔離器産品可以滿足。


蘇州迅鵬信号隔離器系列




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