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信号隔离器的功能作用

更新时间:2017年03月01日 所属类别:知识百科 阅读量:

信号隔离器的作用可将传输信号经过互相传递和输送的过程,保证信号准确传输不失真而开发应用的,在工业生产过程中,会要测量各种数据,从而需要用到不同类型的传感器(温度、压力、流量、液位、转速、光照度等),各类传感器都有各自的信号类型,这各种传感器与二次仪表或模块等组成控制系统。

信号隔离器的现场安装使用图

信号隔离器的功能保证生产过程控制安全可靠,就必须保证现场传感器与控制系统之间的信号传输无失真,尤其是小功率的模拟信号在干扰大的工业环境中传输时受各种外部干扰信号的影响,因此它们需要一条可靠的传输通道。

信号失真的原因

接地环路问题

  当控制系统中信号传输过程环路中有两处或两处以上接地电阻不相等时,就会产生接地环路电流,导致过程信号失真。

信号隔离器用于接地环路造成的信号失真

接地环路造成信号失真图

要使生产过程中的信号完整而不失真地传输,最理想的仪器仪表产生和传输信号都有一个共同的接地参考点,也就是有一个共同的“地”。要使信号参考点之间电位差才能为零。当然现实中不同仪器仪表间的接地电阻很难保证都相等,接地电阻也会随着传输距离的增加而升高,有时甚至产生高达上百伏的电位差。

测量回路接线问题

在信号传输回路中,接地参考点接通多个信号回路而升高。

信号隔离器作用解决接线误差
如上图,在这种相互连接的测量回路中,由于线间电阻的不断增加,必然会引起参考电压的不断升高。

电磁干扰问题

这是比较常见的干扰,特别是在长距离或者干扰较大的工业环境中,很难避免传输线路中感性和容性干扰在测量回路中相互参杂的情况。

解决信号干扰作用

第一种方案是现场仪表不接地,使过程环路中只有一个接地点,但在实际应用案例中,这种方案往往难以实现,因为某些仪器仪表必须接地才能保证测量精度或确保人身安全,某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。

第二种方案是使两接地点的电势相同,但由于接地点的电阻受地质条件及气候变化等众多因素的影响,这种方案也是很难实现的。

第三种方案是在过程环路中使用zyg200信号隔离器。信号隔离器采用隔离技术,断开过程环路中的直接电路(直流通路)但又不影响过程信号的正常传输,从而彻底解决了上述问题。

信号隔离器解决现场信号干扰问题

除应用信号隔离器解决信号干扰外,还能用dcs的隔离卡件或带隔离功能的变送器,如绍兴中仪生产的zyg300系列信号配电隔离器,实现信号隔离,但它们价格昂贵,而且他们的隔离强度、抗无限射频/电磁干扰(rfi/emi)指标及应用灵活性比信号隔离器差,更不可能像信号隔离器那样还可解决信号转换及信号分配等问题。

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