信号隔离器的工作原理和作用

2021-04-01 161 次浏览

信号隔离器

内容简介 

       信号隔离器能抑制变频器及不明脉冲对设备的干扰,同时对下级设备具有限压、限流的功能变频器输入输出及通讯接口的忠实防护。能够克服变频器谐波及各种高低频脉动干扰。下面对变频器的谐波产生机理、谐波干扰途径、谐波干扰的危害以及抑制谐波 干扰常用的方法进行了解释。

干扰的三要素是干扰源、敏感源、耦合路径,这三要素缺少一个,电磁兼容问题都不会存在。因此要从这三要素入手。麦德胜Madshen信号隔离器具有隔离、滤波、变送和放大四大功能,其隔离功能实现信号可靠、稳定隔离,同时对干扰信号进行滤除,如果存在信号衰减,特别是信号满量程时麦德胜电气信号隔离器还会对信号进行放大,保证信号的准确。

信号隔离器时应注意以下几点:

1) 安装条件。隔离器大多采用导轨式进行安装,适宜安装在机柜中。

2) 输入、输出信号类型。由于现场的信号有多种类型,要注意根据其输入的信号为电流型、电压型或电阻型等而选择。

3) 是否需要配电。可根据输入设备来确定, 若输入信号的信号源为二线制, 需要24VDC电源的变送器, 则要选用能给变送器配电的配电型隔离器。

4) 输入阻抗和带负载能力。在选用时要注意隔离器对输入阻抗和输出负载的要求, 以免传输的信号衰减。

5) 可根据接收仪表的个数来选择单通道或多通道的隔离器。

6) 隔离器的内部功耗应越小越好。

信号隔离器技术特点

       信号隔离器采用了先进的数字化技术,在对高、低频干扰信号的抑制方面均有着优异表现,即使在大功率变频控制系统中依然能够可靠应用,内部采用数字化调校、无零点及满度电位器、自动动态校准零点、温度漂移自动补偿等诸多先进技术,这一系列技术的应用使产品的稳定性及可靠性得到科学的证明.以上各项技术领先国际先进水平.

  常见的干扰类型有:地环流干扰,即由于仪表和设备之间的参考点间存在电势差(也就是各设备的供地点不同),因而形成“地环流”和“接地环路”,叠加在信号上,从而导致信号的增大或减小,这种干扰主要是接地混乱造成的,原本可以提供EMC的接地适得其反;自然干扰,如雷电;最后是来自信号线引入的干扰,与PLC控制系统连接的各类信号传输线,一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号互相干扰,引起供地系统总线回流,造成逻辑数据变化,误动和死机。

信号隔离器作用

(1)隔离作用:工业信号为什么要隔离?由于工业现场的环境条件是很复杂的各种干扰(天体放电干扰、电晕电火花放电干扰、电气设备频率干扰、感应干扰)通过不同的耦合方式(电容耦合、电磁耦合、共阻抗耦合、漏电流耦合)进入测量系统,使测量结果偏离准确值,严重时会让测量系统不能工作,因此要对工业信号进行干扰抑制,也就是采取隔离措施,隔离器就派上用场了.什么是隔离?隔离就是破坏干扰途径、切断干扰耦合通道,从而达到抑制干扰的一种技术措施.

(2)变换作用:将一种形式的信号转换成另一种形式的信号.信号隔离器可以将各种物理量转换成标准的工业控制信号:比如温度信号转换成4-20mA信号,交流800V 电压信号转换成0-10V 信号、直流1A电流信号转换成0-5V 信号等.此外,也可看下标准信号转换:比如4-20mA转1-5V.(3)放大作用和远传作用:将一些微弱的毫伏级信号放大成易处理的标准信号;将易受干扰的电压信号转换成电流信号,以利于信号远传,如4-20mA信号可以传1000m.(4)保护作用:加设隔离变送器可以保护上位重要控制器件的安全,比如PLC,工控机,采集卡,仪表等,隔离器的隔离作用可以保护其他贵重器件的安全,以免损坏.