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信號隔離器口碑-溫州盾開電氣有限公司

  • 公司: 盾開電氣有限公司(運城分公司)
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  • 聯系人:鄭科
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目前隔離技術主要有磁隔離和光隔離兩大類。從技術難度來看,磁隔離比光隔離技術復雜、難度更高。但是,采用磁隔離技術,產品設計可以根據產品技術指標的要求選用合適的產品設計方案,在產品的線性、精度、功耗等技術指標上可以根據產品的要求靈活設計實現要求。而對于光隔離的產品,在產品的線性、精度、功耗等方面只能依賴元器件廠家所提供光隔離元器件的技術指標。產品設計人員為達到一些技術指標可以使用的手段很少,也不可能超過廠家提供的元器件技術指標。另外,光隔離的功耗較大,導致產品的總功耗大、發熱量大,產品的精度、功耗、穩定性與磁隔離產品相比都有較大的差距。光隔離元器件也不能應用于無源隔離??偟膩碇v,磁隔離比光隔離更具有先進性。

選型方法

隔離器的選型應該根據現場儀表、控制系統或二次儀表的接口進行,目前自動化行業輸入/輸出號的標準為:4~20mADC或者1~5VDC,當然也有一些特殊的輸入/輸出號。

按照儀器儀表的接口分為:號隔離類;一入多出隔離類;配電類;一入多出配電類;溫度隔離變送類;無源隔離類;二線制隔離類;二線制配電類;二線制溫度隔離變送類等類型。

用戶可以根據據現場儀表、控制系統或二次儀表的接口自由的選用。

技術指標

在隔離器選型時除了要確定隔離器的功能、適應前后端接口外,還有精度、輸出紋波、溫度漂移、功耗、響應時間等許多參數需要用戶謹慎選擇。

精度

隔離器的精度是非常重要的參數,精度的高低直接關系到隔離器能否正常使用。隔離器的精度體現了隔離器的設計、制造水平。我們公司的生產的隔離器除小號、小量程等特殊輸入號的隔離變送器精度為±0.2%以外,其余的精度均為±0.1%。用戶在選用時應該選用精度高的產品。

輸出紋波

對隔離器精度產生影響的參數還有輸出紋波。輸出紋波的產生是由于隔離器使用DC/DC電路對隔離器的工作電源進行隔離給隔離器內部電路供電,輸入號也要先使用DC/DC電路調制成交流號然后經過隔離部分電路進行號隔離,隔離后的號經解調后再轉換成直流號輸出。以CPU為核心的隔離器也存在脈沖號。隔離器內部存在的這種高頻的交流分量,就是產生輸出紋波的原因。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,對號的污染很難完全。如果輸出紋波較高,控制系統模擬量輸入模板采集到號的誤差就大,對于高速輸入的模擬量輸入模板更是如此。所以選擇隔離器時應要求輸出紋波的峰-峰值越小越好。我

溫度漂移

溫度漂移是由于隔離器工作時產生熱量,導致隔離器內所使用的電子元器件性能指標下降造成隔離器的輸出值發生變化。選擇隔離器時應要求溫度漂移的值越小越好。為了防止溫度漂移,隔離器應進行了低功耗、功耗設計,使得隔離器工作時本身的發熱量很小甚至于不發熱,這樣就能防止因產品工作時發熱引起所使用元器件的性能指標下降,防止造成溫度漂移。

低功耗

功耗是指隔離器工作時所消耗的電能。它涉及到產品在工作時的發熱量,這個參數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系。在選用隔離器時應選擇功耗低的產品。我們公司在隔離器的電路設計上采用了多項獲得發明專利的新技術,這些新技術是:輸出部分可以根據負載的大小動態調整輸出功率的自適應負載技術;隔離部分的電流互感功率補償技術;電源部分的參數式開關穩壓電源技術。目前我們公司隔離器的功耗只有目前世界品牌產品功耗的一半以下。

若產品的功耗大,在產品工作時產生的熱量就大,造成產品殼體內的溫度高。組成產品的電子元器件長期的處于高溫環境下,會導致運算放大器參數蛻變﹑電阻阻值變化﹑電容漏電增大等。這些問題將使產品性能下降,甚至導致產品故障、失效。

為了節約控制系統的控制柜、電源、接線端子、連接線和人工成本等工程費用,用戶在選用時應該選用低功耗的產品。

響應時間




柵: 一些特殊的工業現場(如燃氣公司和化工廠)不但需要兩線制傳輸,既提供配電電源又有號隔離功能,同時還需要具有火花防爆的性能,可靠地遏制電源功率、防止電源、號及地之間的點火,限流、降壓雙重限制號及電源回路,把進入危險場所的能量限制在定額范圍內。

號隔離器安裝維護應注意哪些事項?

由于生產廠家不同,對隔離器的生產工藝、接線定義也不都相同,但使用場合基本相同,所以對產品的防護要求及維護基本相同。

1. 使用前應詳細閱讀說明書。

2. 作為號隔離使用時,應將輸入端串入環路電路中,輸出端接取樣回路。

3. 作為隔離配電使用時,應將輸入端串入電源電路中,輸出端接變送器。

4. 若不正常工作應先檢查接線是否正確,注意電源有無及極性反正。

為什么有時PLC接收到的現場號誤差大且穩定性差?

造成這種現象的原因很多,不同儀表號參考點之間的電位差是重要因素。由于這個"電位差"造成儀表號之間產生干擾電流,致使PLC誤差大且穩定性差。所以不同設備、儀表的號有一個共同的參考點是佳狀況。隔離器使輸入/輸出電氣上完全隔離,在PLC模擬接口板形成共同的參考點,達到理想狀況問題就解決了。

設計隔離端子的原則是什么?

需要為每臺隔離器都配電源嗎?設計要遵循兩個原則。:外部設備與中央處理系統(例如PLC、DCS)之間要進行電氣隔離。第二:外部設備號(無論是向中央處理系統發送號的外部設備到還是接收號的外部設備)之間要實現相互電氣隔離。例如要把PLC輸出的一路號傳給兩個外部設備就要求輸入/輸出保證隔離的同時二個輸出之間也是隔離的。 如果隔離端子的外加工作電源與輸入/輸出兩個部分都隔離,那么不管隔離器數量的多少,都可只用一臺電源供電。

4-20mA通道進行隔離,而機柜里沒有放置電源的空間了,怎么辦?

介紹一種無源號隔離器,它能實現4-20mA號隔離且無需外接電源。MHM-05A、MHM-05C就是此類產品。

現在市場有那么多品牌的隔離器,價格參差不齊,該怎么選擇呢?


溫度漂移

溫度漂移是由于隔離器工作時產生熱量,導致隔離器內所使用的電子元器件性能指標下降造成隔離器的輸出值發生變化。選擇隔離器時應要求溫度漂移的值越小越好。為了防止溫度漂移,帕羅肯隔離器產品進行了低功耗、功耗設計,使得隔離器工作時本身的發熱量很小甚至于不發熱,這樣就能防止因產品工作時發熱引起所使用元器件的性能指標下降,防止造成溫度漂移。用戶在選用時應該選用溫度漂移小的產品。

低功耗

功耗是指隔離器工作時所消耗的電能。它涉及到產品在工作時的發熱量,這個參數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系。在選用隔離器時應選擇功耗低的產品。隔離器的上采用了新技術是:輸出部分可以根據負載的大小動態調整輸出功率的自適應負載技術;隔離部分的電流互感功率補償技術;電源部分的參數式開關穩壓電源技術。我們公司隔離器的功耗只有世界品牌產品功耗的一半以下。

  若產品的功耗大,在產品工作時產生的熱量就大,造成產品殼體內的溫度高。組成產品的電子元器件長期的處于高溫環境下,會導致運算放大器參數蛻變﹑電阻阻值變化﹑電容漏電增大等。這些問題將使產品性能下降,甚至導致產品故障、失效。

  沒有低功耗設計的保證,產品就不可能做到隔離器的超薄型、小型化、端子化。我們公司推出了國內薄的低功耗MZ系列產品、功耗的MZ二線制系列產品和無源系列產品。國內的主流產品厚度一般都在20mm~30mm之間,國外產品的厚度為6.0mm。為了節約控制系統的控制柜、電源、接線端子、連接線和人工成本等工程費用,用戶在選用時應該選用低功耗的產品。

響應時間

響應時間是指產品的輸入量發生變化到產品的輸出量正確的將變化量反映的輸出上的時間。響應時間越短,就能夠越真實的正確反映出輸入量的變化,有效的和控制生產過程。在選擇隔離器時響應時間要求越短越好。用戶在選用時應該選用響應時間小的產品。

技術發展

隨著科技的發展,隔離端子的設計日趨小型化,而小型化的目的就是少占空間。當然應該允許用戶密集安裝,密集安裝則存在散熱問題,那么必須降低內部功耗。因此內部功耗的數值在選用時也應注意。

而針對變送器的隔離還有另一種方式,傳感器和變送器為一體而又必須放置在現場指定地點。一般把隔離端子安置在中央控制室機柜中,由機柜中的隔離端子為現場變送器配送電源,使用哪一種要根據PLC接口情況決定?,F場調試也許會出現儀表和PLC接口不匹配,發送設備為四線制變送器輸出4~20mA,而接收端4~20mA的接口為二線回路供電方式,若直接連接將造成電源。  

智能號隔離器



低功耗是電子產品設計永無止境的追求,伴隨技術的發展,目前隔離器和柵的功耗與過去相比,已經減小許多,性能和技術指標也得到提高。

產品的功耗是各個功能單元功耗的總和,只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低,增加產品的熱穩定性和壽命。隔離器和柵由輸入、輸出、隔離、電源、等單元構成,其中單元是無源的限壓限流網絡,技術上進行低功耗改進的可能性非常小。主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。

1、 輸出單元模塊的自適應負載技術

輸出模塊可以根據負載的大小動態調整輸出模塊的輸出功率,從而減少自身的發熱。傳統的負載設計是根據額定負載的大小設計輸出功率,當輸出負載非常小時,多余的負載功率就耗散在儀表內部,從而時儀表自身發熱。假設一臺隔離器的輸出負載設計為750歐姆,那么輸出驅動功率一般設計為0.5W。如果在實際應用中此隔離器的負載使用在50歐姆的環境下,那么就有 0.5W – 0.02W = 0.48W的功率轉換為儀表自身的發熱。如果時多路輸出將產生更多的熱量,而降低輸出模塊的額定功率在實際應用中又難以應付市場的復雜狀況。

自適應負載技術很好的解決了這個矛盾,此技術的原理圖示如下:

下表是對比的測試數據:

測試條件:電源24DC;負載變化 50歐姆~750歐姆

輸出模塊類型 標準輸出模塊自適應負載輸出模塊

模塊的耗散功率(50Ω) 320mW 10mW

模塊的耗散功率(250Ω) 220mW 10mW

模塊的耗散功率(500Ω) 120mW 10mW

模塊的耗散功率(750Ω) 20mW 10mW

從上表可以看到:自適應負載技術使得模塊的耗散功率是恒定在一個很低的水平,不會受到負載變化的影響。

負荷檢測可以根據負載的大小調整輸出功率,極大的減少了輸出模塊的發熱,用戶在定貨時無須說明負載大小,極大的方便了用戶的使用和緩解了庫存壓力。

2、 隔離單元模塊的低功耗改進

隔離單元是決定產品技術指標的重要單元。

目前隔離技術主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調制耦合,反饋調制耦合等多種形式,具體采用什么形式要根據產品的技術指標而定。 總的來講可以大致分為開關量號采用光隔離,模擬量號采用磁隔離的方式。從技術復雜程度來看,磁隔離比光隔離處理技術復雜,采用磁隔離技術, 設計者可以根據技術指標采用合適的設計方案,隔離的線性、精度可以根據產品要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術指標, 設計人員可以調整的方式很少,也不可能超過廠家提供的技術指標。由于功耗大,光電隔離也不能實現無源隔離。北京國電中自電氣有限公司采用電流互感模式、電流互感反饋模式、 電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補償模式等多種磁隔離方式。根據產品的特點選擇不同的磁隔離模式。

上述隔離模式中,電流互感功率補償模式是功耗低的模式,目前在新一代的無源隔離柵中使用,在保證技術指標的同時,降低了隔離單元的功耗。

3、電源模塊

電源的技術指標是基礎,決定產品的性能。目前流行的電源拓撲形式雖然非常多,也很成熟。但我們在隔離器和柵的電源設計中進行了技術創新,目前采用的參數式開關穩壓電源設計獲得了的發明專利。根據隔離器和柵的特點,參數式開關穩壓穩壓電源了效率,降低了電源的復雜程度。從工藝和成本上得到改進,減少了產品的故障率。

三、無源隔離器和柵

傳統的隔離器和柵均為有源,需要外接24V直流電源。而無源隔離器和柵不需要外接24V直流電源,接線數量減少了三分之一,降低了安裝和維護難度。因此,無源隔離器和柵的應用越來越廣泛,特別是在DCS和PLC系統的接口應用中,普遍采用無源隔離器和柵的設計模式

無源隔離器和柵的示意圖:

無源隔離器和柵是指無須外接24V直流電源,其工作所需要的能量來源于表示號的4 ~ 20mA電流。因此,無源隔離器和柵的功耗必須非常小,是一種功耗的設計應用。更低的功耗和更高的輸入、輸出線性是衡量無源隔離器和柵的關鍵指標。




山西運城溫州盾開電氣有限公司主營產品: 電涌保護器,信號隔離器。公司擁有雄厚的開發能力、先進的工藝設備、嚴謹的質量管理、完善的售后服務、戰略化的人力資源、卓越的企業文化、永爭di yi的價值觀念。堅持走引進,吸收與自主開發并重的技術道路, 建立了一支率、高素質的產品開發隊伍。同時,建立了規模龐大、設施先進的技術中心,模塊化生產方式的總裝線、先進檢測設備,確保產品質量穩定可靠。企業的服務宗旨:敬業 務實 創新,公司的質量目標:力爭產品的合格率達到 、用戶滿意率達到。我們用“誠信”打造了“啟豪”您的要求是我們的目標,我們向您承諾“啟豪”產品 能給您帶來更多的快樂。我們期待您的光臨,讓我們攜手共進。



實行電源分組供電,例如:將執行電機的驅動電源與控制電源分開,以防止設備間的干擾。

(5)采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動器對其它設備的干擾。該措施對以上幾種干擾現象都可以有效地抑制。

(6)采用隔離變壓器??紤]到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合,而是靠初、次級寄生電容耦合的,因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以提高抵抗共模干擾能力。

(7)采用高抗干擾性能的電源,如利用頻譜均衡法設計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效,它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉換成低電壓峰值(電壓峰值小于TTL電平)的電壓,但干擾脈沖的能量不變,從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。

低功耗

產品的功耗是各個功能單元功耗的總和,只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低,增加產品的熱穩定性和壽命。隔離器主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。

1、 輸出單元模塊的自適應負載技術

輸出模塊可以根據負載的大小動態調整輸出模塊的輸出功率,從而減少自身的發熱。傳統的負載設計是根據額定負載的大小設計輸出功率,當輸出負載非常小時,多余的負載功率就耗散在儀表內部,從而時儀表自身發熱。假設一臺隔離器的輸出負載設計為750歐姆,那么輸出驅動功率一般設計為0.5W。如果在實際應用中此隔離器的負載使用在50歐姆的環境下,那么就有 0.5W-0.02W = 0.48W的功率轉換為儀表自身的發熱。如果時多路輸出將產生更多的熱量,而降低輸出模塊的額定功率在實際應用中又難以應付市場的復雜狀況。

2、隔離單元模塊的低功耗改進

隔離單元是決定產品技術指標的重要單元。

隔離技術主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調制耦合,反饋調制耦合等多種形式,具體采用什么形式要根據產品的技術指標而定。總的來講可以大致分為開關量號采用光隔離,模擬量號采用磁隔離的方式。從技術復雜程度來看,磁隔離比光隔離處理技術復雜,采用磁隔離技術,設計者可以根據技術指標采用合適的設計方案,隔離的線性、精度可以根據產品的要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術指標,設計人員可以調整的方式很少,也不可能超過廠家提供的技術指標。由于功耗大,光電隔離也不能實現無源隔離。磁隔離模式有電流互感模式、電流互感反饋模式、電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補償模式等,電流互感功率補償模式是相對來說功耗低的模式。

3、電源模塊

電源的技術指標是基礎,決定產品的性能。流行的電源拓撲形式雖然非常多,也很成熟。

優越性

在各個過程環路中使用號隔離辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現場帶隔離的變送器(部分設備可以做到),也可以使用號隔離器來實現。比較起來,用號隔離器有以下優點:

● 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越。

● 號隔離器應用靈活,而且它還有型號轉換和 號分配功能,使用起來更加方便。

● 號隔離器通常有單通道、雙通道、一入二出等通道形式,通道間相互完全獨立,構成系統的配置、日常維護更加方便。




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