直流信號隔離器

產品簡介

　　直流信號隔離器是將處于現場的各種設備的直流信號源，經過安全柵隔離、抗干擾抑制等處理后。向控制系統或其它智能儀表輸出直流電流或電壓信號。該直流信號隔離器采用獨立的直流電源供電，供電電源 - 輸入- 輸出之間隔離。

主要類型

• 1、隔離器

工業生產中為增加儀表負載能力并保證連接同一信號的儀表之間互不干擾，提高電氣安全性能。需要將輸入的電壓、電流或頻率、電阻等信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，安全的送給二次儀表或plcdcs使用。

• 2、配電器

工業現場一般需要采用兩線制傳輸方式，既要為變送器等一次儀表提供24V配電電源，同時又要對輸入的電流信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。

• 3、安全柵

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信號隔離功能，同時還需要具有安全火花防爆的性能，可靠地遏制電源功率、防止電源、信號及地之間的點火，限流、降壓雙重限制信號及電源回路，把進入危險場所的能量限制在安全定額范圍內。

信號隔離器位于二個系統通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能，同時要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型、環路供電型等）適應前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功能等許多重要參數涉及產品性能，例如噪音與精度有關、功耗熱量與可靠性有關，這些需要使用者慎選。總之，適用、可靠、產品性價比是選擇隔離器的主要原則。

技術指標

在各個過程環路中使用信號隔離器辦法可以用DCS或 PLC 等隔離卡件或者現場帶的隔離的變送器（部分設備可以做到），也可以用信號隔離器來實現。

比較起來，用信號隔離器有以下優點：

• 絕大部分情況，采用信號隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜

• 信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*

• 信號隔離器應用靈活，而且它還有信號轉換和信號分配及接口轉換等功能，使用起來更加方便

• 信號隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互獨立、構成系統的配置、日常維護更加方便。

產品參數：

• 供電電源：24VDC±10%,反向保護

• 輸入阻抗：電壓輸入≥500KΩ    電流輸入≤100Ω

• 輸出負載：電壓輸出≥500KΩ    電流輸出0~350Ω

• 精度：±0.1%F.S

• 溫度漂移：±150PPM/℃

• 絕緣電阻：輸入、輸出、電源之間≥100MΩ/500VDC

• 絕緣強度：輸入、輸出、電源之間1000VAC/1分鐘

• 功耗：＜1.5W

安裝與使用

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信號、小量程等特殊輸入信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，輸入信號也要先使用DC/DC電路調制成交流信號然后經過隔離部分電路進行信號隔離，隔離后的信號經解調后再轉換成直流信號輸出。以CPU為核心的隔離器也存在脈沖信號。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，對信號的污染很難清除。如果輸出紋波較高，控制系統模擬量輸入模板采集到信號的誤差就大，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。

• 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、微功耗設計，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國家發明的新技術，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。我們公司隔離器的功耗只有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

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，有效的監視和控制生產過程。在選擇隔離器時響應時間要求越短越好。

綜上所述，工業過程控制系統選擇隔離器的原則就是：產品應是輸入-輸出-電源三隔離的；隔離方式應是電磁隔離的；應該按照所用地點的儀表接口對應的選出所需要的隔離器；選擇隔離器時應選用：高精度、低功耗、低溫漂、低紋波、快速響應和小型化的隔離器。