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號(hào)隔離器又名隔離器、號(hào)轉(zhuǎn)換器、號(hào)調(diào)理器,是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分, 號(hào)隔離器是一種采用光電隔離原理或者磁電隔離原理,將輸入號(hào)進(jìn)行隔離和轉(zhuǎn)換后輸出的電子設(shè)備。號(hào)隔離器采用了先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),在對(duì)高、低頻干擾號(hào)的抑制方面均有著優(yōu)異表現(xiàn),即使在大功率變頻控制系統(tǒng)中依然能夠可靠應(yīng)用,內(nèi)部采用數(shù)字化調(diào)校、無(wú)零點(diǎn)及滿(mǎn)度電位器、自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)零點(diǎn)、溫度漂移自動(dòng)補(bǔ)償?shù)戎T多先進(jìn)技術(shù),這一系列技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品的穩(wěn)定性及可靠性得到科學(xué)的保證。
什么是號(hào)隔離器
有源號(hào)隔離器
有源號(hào)隔離器是一種將(傳感器輸出)模擬電壓或電流號(hào)經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換成精度、線(xiàn)性度相匹配的混合集成電路。產(chǎn)品主要用于工業(yè)控制系統(tǒng)中模擬號(hào)輸入輸出控制,系統(tǒng)內(nèi)部通過(guò)DSP、PLC的DA轉(zhuǎn)換輸出號(hào)來(lái)顯示和控制其它裝置的可調(diào)輸出,現(xiàn)場(chǎng)工作電壓、電流和各種運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)及系統(tǒng)外部增加4-20毫安(0-20毫安)/0-5V標(biāo)準(zhǔn)號(hào)接口等。該IC為標(biāo)準(zhǔn)Sip12 Pin符合UL-94的阻燃封裝,占用PCB板面積少。裝入儀器內(nèi)部可以并聯(lián)安裝實(shí)現(xiàn)多路號(hào)的監(jiān)測(cè)、隔離和轉(zhuǎn)換。與光電隔離的產(chǎn)品相比具有更好的精度、線(xiàn)性度和溫漂特性,并可實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)、增益、滿(mǎn)度免調(diào)節(jié),方波用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)使用及增強(qiáng)可靠性和穩(wěn)定性。
無(wú)源號(hào)隔離器
無(wú)源號(hào)隔離器無(wú)需外供電源,從輸入號(hào)上獲取少許能量,實(shí)現(xiàn)號(hào)隔離。可以與各種工業(yè)傳感器、現(xiàn)場(chǎng)儀表配合,取回參數(shù)號(hào),隔離變送傳輸,滿(mǎn)足用戶(hù)本地遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的需求。
為了解決各種儀表設(shè)備之間因接地而引起的相互干擾,通常采用隔離器來(lái)解決。隔離器的作用就是使儀表設(shè)備之間的連接在電氣上完全隔離,換句話(huà)說(shuō),就是使輸入與輸出之間沒(méi)有共同的“地”,因此就不會(huì)影響號(hào)的正常傳輸。
國(guó)電中自新型號(hào)隔離器和柵簡(jiǎn)介
作為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與控制室儀表之間的號(hào)隔離變送器設(shè)備,號(hào)隔離器和柵一直發(fā)揮著重要的作用,是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要的組成部分。隨著技術(shù)的進(jìn)步,無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)的一次儀表,還是控制系統(tǒng),都發(fā)生了變化,號(hào)隔離器和柵也需要進(jìn)一步發(fā)展適應(yīng)更高的要求。北京國(guó)電中自電氣有限公司總結(jié)多年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)隔離器和柵的性能進(jìn)行了,以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。新型的隔離器和柵在性能和技術(shù)指標(biāo)上都較過(guò)去有了更大的進(jìn)步。
一、模塊化的設(shè)計(jì)保證對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)
隔離器和柵一般由輸入號(hào)處理單元、隔離單元、輸出號(hào)處理單元、電源等4部份構(gòu)成。根據(jù)號(hào)的流向在輸入或輸出單元增加本質(zhì)設(shè)計(jì),從而構(gòu)成隔離器和柵。
雖然實(shí)際應(yīng)用中的隔離器和柵基本上都是由上述四個(gè)單元構(gòu)成,但輸入、輸出的類(lèi)型和數(shù)量的不同,組成了種類(lèi)繁多的型號(hào),為了滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求,越來(lái)越多的型號(hào)使得企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)擔(dān)加重,數(shù)量少品種多使得交貨周期越來(lái)越長(zhǎng),也使得調(diào)試檢驗(yàn)的成本增加。這些情況已經(jīng)嚴(yán)重的阻礙了產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣。針對(duì)這種情況,宇通公司通過(guò)仔細(xì)的分析,采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,將隔離器和柵劃分為七種功能模塊,從而比較好的解決了上述問(wèn)題。模塊化的設(shè)計(jì)方法極大的解決了產(chǎn)品加工、調(diào)試、老化、庫(kù)存的壓力,產(chǎn)品的一致性好,質(zhì)量得到提高。從根本上解決了品種多數(shù)量少給生產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來(lái)的壓力,極大的縮短了交貨周期。
二、低功耗設(shè)計(jì)
低功耗是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)永無(wú)止境的追求,伴隨技術(shù)的發(fā)展,目前隔離器和柵的功耗與過(guò)去相比,已經(jīng)減小許多,性能和技術(shù)指標(biāo)也得到提高。
產(chǎn)品的功耗是各個(gè)功能單元功耗的總和,只有降低各個(gè)功能單元的功耗才能使得總得功耗降低,增加產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和壽命。隔離器和柵由輸入、輸出、隔離、電源、等單元構(gòu)成,其中單元是無(wú)源的限壓限流網(wǎng)絡(luò),技術(shù)上進(jìn)行低功耗改進(jìn)的可能性非常小。主要在輸入、輸出、電源、隔離四個(gè)單元進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。
目前隔離技術(shù)主要有磁隔離和光隔離兩大類(lèi)。從技術(shù)難度來(lái)看,磁隔離比光隔離技術(shù)復(fù)雜、難度更高。但是,采用磁隔離技術(shù),產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的要求選用合適的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,在產(chǎn)品的線(xiàn)性、精度、功耗等技術(shù)指標(biāo)上可以根據(jù)產(chǎn)品的要求靈活設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)要求。而對(duì)于光隔離的產(chǎn)品,在產(chǎn)品的線(xiàn)性、精度、功耗等方面只能依賴(lài)元器件廠家所提供光隔離元器件的技術(shù)指標(biāo)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員為達(dá)到一些技術(shù)指標(biāo)可以使用的手段很少,也不可能超過(guò)廠家提供的元器件技術(shù)指標(biāo)。另外,光隔離的功耗較大,導(dǎo)致產(chǎn)品的總功耗大、發(fā)熱量大,產(chǎn)品的精度、功耗、穩(wěn)定性與磁隔離產(chǎn)品相比都有較大的差距。光隔離元器件也不能應(yīng)用于無(wú)源隔離。總的來(lái)講,磁隔離比光隔離更具有先進(jìn)性。
選型方法
隔離器的選型應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制系統(tǒng)或二次儀表的接口進(jìn)行,目前自動(dòng)化行業(yè)輸入/輸出號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)為:4~20mADC或者1~5VDC,當(dāng)然也有一些特殊的輸入/輸出號(hào)。
按照儀器儀表的接口分為:號(hào)隔離類(lèi);一入多出隔離類(lèi);配電類(lèi);一入多出配電類(lèi);溫度隔離變送類(lèi);無(wú)源隔離類(lèi);二線(xiàn)制隔離類(lèi);二線(xiàn)制配電類(lèi);二線(xiàn)制溫度隔離變送類(lèi)等類(lèi)型。
用戶(hù)可以根據(jù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制系統(tǒng)或二次儀表的接口自由的選用。
技術(shù)指標(biāo)
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(hù)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。我們公司的生產(chǎn)的隔離器除小號(hào)、小量程等特殊輸入號(hào)的隔離變送器精度為±0.2%以外,其余的精度均為±0.1%。用戶(hù)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。我
溫度漂移
溫度漂移是由于隔離器工作時(shí)產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致隔離器內(nèi)所使用的電子元器件性能指標(biāo)下降造成隔離器的輸出值發(fā)生變化。選擇隔離器時(shí)應(yīng)要求溫度漂移的值越小越好。為了防止溫度漂移,隔離器應(yīng)進(jìn)行了低功耗、功耗設(shè)計(jì),使得隔離器工作時(shí)本身的發(fā)熱量很小甚至于不發(fā)熱,這樣就能防止因產(chǎn)品工作時(shí)發(fā)熱引起所使用元器件的性能指標(biāo)下降,防止造成溫度漂移。
低功耗
功耗是指隔離器工作時(shí)所消耗的電能。它涉及到產(chǎn)品在工作時(shí)的發(fā)熱量,這個(gè)參數(shù)與隔離器的使用壽命、可靠性和隔離器的外形、安裝方式都有密切的關(guān)系。在選用隔離器時(shí)應(yīng)選擇功耗低的產(chǎn)品。我們公司在隔離器的電路設(shè)計(jì)上采用了多項(xiàng)獲得發(fā)明專(zhuān)利的新技術(shù),這些新技術(shù)是:輸出部分可以根據(jù)負(fù)載的大小動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出功率的自適應(yīng)負(fù)載技術(shù);隔離部分的電流互感功率補(bǔ)償技術(shù);電源部分的參數(shù)式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)。目前我們公司隔離器的功耗只有目前世界品牌產(chǎn)品功耗的一半以下。
若產(chǎn)品的功耗大,在產(chǎn)品工作時(shí)產(chǎn)生的熱量就大,造成產(chǎn)品殼體內(nèi)的溫度高。組成產(chǎn)品的電子元器件長(zhǎng)期的處于高溫環(huán)境下,會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算放大器參數(shù)蛻變﹑電阻阻值變化﹑電容漏電增大等。這些問(wèn)題將使產(chǎn)品性能下降,甚至導(dǎo)致產(chǎn)品故障、失效。
為了節(jié)約控制系統(tǒng)的控制柜、電源、接線(xiàn)端子、連接線(xiàn)和人工成本等工程費(fèi)用,用戶(hù)在選用時(shí)應(yīng)該選用低功耗的產(chǎn)品。
響應(yīng)時(shí)間
蘭州永登溫州盾開(kāi)電氣有限公司 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器產(chǎn)品自推出市場(chǎng)以來(lái),其可靠的性能、人性化的設(shè)計(jì)、合理的價(jià)格、完善的售后服務(wù)為公司樹(shù)立企業(yè)形象、開(kāi)展業(yè)務(wù)奠定了良好的市場(chǎng)基礎(chǔ)。吸引了眾多客戶(hù)青睞的目光, 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器得到了廣大客戶(hù)的一致認(rèn)可。
直流號(hào)隔離器,熱電偶溫度變送器,熱電阻溫度變送器,隔離配電器,變送器配電器
號(hào)隔離器的主要功能是將輸入的1~5Vd.c.或4~20mAd.c.標(biāo)準(zhǔn)號(hào)裝換成與之相互隔離的1~5Vd.c.或4~20mAd.c.標(biāo)準(zhǔn)號(hào)輸出,以供指示儀、記錄儀、數(shù)據(jù)采集器、調(diào)節(jié)器或分散型控制系統(tǒng)使用,從而組成各種各樣的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)或監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可廣泛應(yīng)用于石油、冶金、化工、電站等行業(yè)的過(guò)程控制系統(tǒng)中。直流號(hào)隔離器,熱電偶溫度變送器,熱電阻溫度變送器,隔離配電器,變送器配電器
號(hào)隔離器的主要功能是將輸入的1~5Vd.c.或4~20mAd.c.標(biāo)準(zhǔn)號(hào)裝換成與之相互隔離的1~5Vd.c.或4~20mAd.c.標(biāo)準(zhǔn)號(hào)輸出,以供指示儀、記錄儀、數(shù)據(jù)采集器、調(diào)節(jié)器或分散型控制系統(tǒng)使用,從而組成各種各樣的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)或監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可廣泛應(yīng)用于石油、冶金、化工、電站等行業(yè)的過(guò)程控制系統(tǒng)中。
變送器配電器是將輸入單路或雙路電流或電壓號(hào),變送輸出隔離的單路或雙路線(xiàn)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。 為現(xiàn)場(chǎng)的二線(xiàn)制變送器提供所需的工作電源,并實(shí)現(xiàn)變送器號(hào)的隔離傳輸。響應(yīng)時(shí)間快、抗干擾效果好;輸入、輸出、電源三重隔離;有24VDC和220VAC兩種供電方式;既可以當(dāng)配電器使用,又可以當(dāng)隔離器使用;結(jié)構(gòu)緊湊,能夠?qū)崿F(xiàn)高密度安裝;一路輸入,二路輸出。
熱電阻溫度變送器采用特制隔離模塊,溫州中宣儀表有限公司市場(chǎng)部,對(duì)電網(wǎng)和電路中的交流電流進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,將其變換為0mA~20mA或4mA~20mA直流電流(IZ)輸出;具有高精度、高隔離、寬頻響、低漂移、低功耗、溫度范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。本產(chǎn)品采用卡裝式結(jié)構(gòu),端子接線(xiàn),號(hào)隔離器工作原理,安裝方便,適用于電源設(shè)備、電力網(wǎng)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)、工控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、鐵路號(hào)系統(tǒng)等。滑線(xiàn)電阻變送器特性:
● 二線(xiàn)制或三線(xiàn)制滑線(xiàn)電阻輸忄入,隔離變送成直流號(hào)輸出。
● 模塊化表芯設(shè)計(jì),無(wú)需零點(diǎn)和滿(mǎn)度調(diào)節(jié)。
● 帶有工作電源指示燈。
● 單通道,一路輸入一路輸出,號(hào)隔離器工作原理,輸入回路短路保護(hù)。
● 即插即拔式接線(xiàn)端子,DIN導(dǎo)軌卡式安裝。變送器配電器是將輸入單路或雙路電流或電壓號(hào),變送輸出隔離的單路或雙路線(xiàn)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。 為現(xiàn)場(chǎng)的二線(xiàn)制變送器提供所需的工作電源,并實(shí)現(xiàn)變送器號(hào)的隔離傳輸。響應(yīng)時(shí)間快、抗干擾效果好;輸入、輸出、電源三重隔離;有24VDC和220VAC兩種供電方式;既可以當(dāng)配電器使用,又可以當(dāng)隔離器使用;結(jié)構(gòu)辶緊湊,能夠?qū)崿F(xiàn)高密度安裝;一路輸入,二路輸出。
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