定義
隔離變送器是將直流電壓、電流信號按線性比例轉換成互相電隔離的不同直流電壓或電流信號的儀器。
隔離變送模組主要套用於高共模電壓環境下的信號變送,對被測對象和數據採集系統予以隔離,從而提高共模抑制比,同時保護電子儀器設備和人身安全。在測量設備、醫療電子設備、電力設備等方面被廣泛套用。
作用
隔離作用
工業信號為什麼要隔離?由於工業現場的環境條件是很複雜的,各種干擾(天體放電干擾、電暈電火花放電干擾、電氣設備頻率干擾、感應干擾)通過不同的耦合方式(電容耦合、電磁耦合、共阻抗耦合、漏電流耦合)進入測量系統,使測量結果偏離準確值,嚴重時會讓測量系統不能工作,因此要對工業信號進行干擾抑制,也就是採取隔離措施,隔離器就派上用場了。
什麼是隔離?隔離就是破壞干擾途徑、切斷干擾耦合通道,從而達到抑制干擾的一種技術措施。常用的隔離方法有:電磁隔離、調製隔離、光電隔離。
變換作用
將一種形式的信號轉換成另一種形式的信號。
a、將各種物理量轉換成標準的工業控制信號:比如溫度信號轉換成4-20mA信號,交流800V電壓信號轉換成0-10V信號、直流1A電流信號轉換成0-5V信號等
b、標準信號轉換:比如4-20mA轉1-5V
放大作用、遠傳作用
將一些微弱的毫伏級信號放大成易處理的標準信號,將易受干擾的電壓信號轉換成電流信號,並將信號遠傳,像4-20mA信號可以傳1000米。
保全作用
加設隔離變送器可以保護上位重要控制器件的安全,比如PLC、工控機、採集卡、儀表等,隔離器以“自毀”的方式保護其他器件的安全,不安全信號先把隔離器燒壞,隔離器燒壞後信號通路被切斷,其他器件得以保全。
分類
1、隔離器:
工業生產中為增加儀表負載能力並保證連線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、電阻等信號進行採集、放大、運算、和進行抗干擾處理後,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:
工業現場一般需要採用兩線制傳輸方式,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採集、放大、運算、和進行抗干擾處理後,再輸出隔離的電流和電壓信號,供後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作用,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迴路,把進入危險場所的能量限制在安全定額範圍內。
選型要點
現在世面上隔離變送器種類繁多,為方便廣大用戶選型,現將選型要點總結如下:
輸入信號特徵
明白自己輸入隔離器的信號是個什麼特徵,隔離器的輸入信號一般都是電量信號,但電量信號也有不同,比如有直流也有交流,有電流也有電壓,有頻率也有功率,有熱電偶也有熱電阻,有大信號也有小信號。
信號輸出要求
一般輸出信號是上PLC、DCS或儀表等器件,那么隔離器的輸出信號一定要和這些器件的輸入信號相匹配。常見的輸出信號有4-20mA,0-20mA,0-10V,1-5V等模擬信號。還要清楚輸出信號的迴路數
供電電源
隔離變送器一般都需要電源(雖然有無源式的隔離器,但所謂的無源都是假無源,只是在隔離器內部取了輸入信號來驅動隔離器工作而已),常用的工作電源有24Vdc、220Vac,不常用的電源有12Vdc、15Vdc、48Vdc、110Vac等。
安裝方式
隔離器一般採用導軌安裝,接線採用端子接線式,安裝在機櫃中。
尺寸要求
隔離變送設計日趨小型化,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。所以內部功耗的數值在選用時也應注意。深圳科立恆公司的SC/VA,KCE系列產品都是薄身結構、低功耗設計。現在市場上出現了許多以CPU為核心的隔離端子,具有現場可程式功能,有很高的靈活性,對顧客來講可以減少庫存數量,降低資金積壓,以CPU為核心的隔離端子必將成為這個領域主流。套用領域
1.水處理相關行業用到的信號隔離器/配電器、二次儀表、電化學儀表
2.自動化控制工程選用各類智慧型測控儀表、轉換器、分配器
3.電器成套、開關櫃、配電盤廠家選用設計院圖紙上指定迅鵬品牌的各類數顯電力監控儀表、電量變送器
4.鋼廠、化工廠、冶金廠用到的數顯儀表,各類變送器
5.實現對溫度、壓力、液位、流量等物理量的測量、顯示、調節、報警控制用到的儀表、變送器