隔離變送器/模組(光電隔離)
概述
IBF系列模擬量光電隔離放大器變送器,是一種將模擬信號隔離放大、轉換變送成按比例輸出模擬量的混合積體電路。該IC在同一晶片上集成了一個多隔離的DC/DC變換電源和一組光電耦合的模擬信號隔離變送電路,輸入與輸出側寬爬電距離及內部隔離措施使該晶片可實現信號輸入/輸出/輔助電源3KVDC三隔離。
IBF系列模擬量光電隔離放大器變送器採用了線性光電耦合的低成本方案,主要用於對EMC(電磁干擾)有特殊要求的場合。IC的零點和增益、滿度可通過外接多圈電位器進行調節校準,方便工業現場根據儀器設備的工作運行狀態進行調節和校正。產品廣泛套用在電力運行安全監控、PLC、DCS、FCS、變頻器、儀器儀表、醫療設備、工業自動化等需要電量隔離採集測控的行業。
IBF系列模擬量光電隔離放大器產品採用了直流信號模擬光電耦合傳輸技術,所以光電隔離型產品與磁電隔離型的相比具有較強的抗EMC電磁干擾和高頻信號空間干擾特性。
產品特點:
精度等級:0.1級、0.2級、0.5級,全量程內非線性度<0.2%
可外接多圈電位器進行調節零點和增益、滿度校準
輔助電源、模擬量輸入與輸出之間:3000VDC三隔離
輔助電源:5V,12V,15V,24VDC等單電源供電方式
0-75mV//0-5V/0-10V/0-1mA/0-20mA/4-20mA模擬信號之間相互隔離、放大及轉換
工業級溫度範圍:-20~+70℃
具有較強的抗EMC電磁干擾和高頻信號空間干擾特性
低成本、小體積,SIP12Pin符合UL94V-0標準阻燃封裝
典型套用:
直流電流/電壓信號的隔離、轉換及放大
工業現場信號隔離及長線傳輸
模擬信號地線干擾抑制及數據隔離、採集
4-20mA(0-20mA)/0-5V等信號的隔離及變換
PLC/PCC/DCS及儀器儀表與感測器信號收發
信號遠程無失真傳輸
電力監控、醫療設備隔離安全柵
感測器4-20mA模擬信號一進二出、二進二出隔離、放大、轉換功能實現
1、簡續
工業現場感測器與PLC/FCS/DCS、儀器儀表之間輸入輸出的模擬信號隔離放大器(亦稱模擬量隔離變送器)屬於模擬信號調理的範疇。模擬信號隔離放大器能有效保護各級控制迴路,消除或減弱環境噪聲對測試電路的影響,抑制公共接地、變頻器、電磁閥及浪涌脈衝對設備的干擾,同時對下級設備具有信號限壓、扼流的功能。是變送器、儀器儀表、變頻器、電磁閥、PLC/DCS輸入輸出及其通訊接口的可靠防護器件。對於有些環境惡劣的工業現場,控制系統錯綜複雜,高溫、震動、潮濕和干擾信號並存,所以通過隔離放大器將輸入輸出模擬信號進行放大、轉換、遠傳且各系統迴路完全隔離,的確是當今自動化控制系統中抗干擾的有效措施之一。
2、作用
DIN11-IBF系列模擬量磁電隔離變送器隔離放大器產品技術是在貝福原有光電隔離產品基礎上,根據客戶現場不同需求和之前使用中遇到的問題總結而增加了多路信號轉換套用選型方案,為用戶解決工業現場各種複雜環境對感測器、變送器模擬信號隔離、放大、轉換與變送的工程技術提供有力支持。多路產品隔離放大器、信號轉換器能直接為用戶在成本上有更好的控制,保障客戶的更多利益,這些產品已通過RoHs/CE/EMC檢測,廣泛套用在軌道機車、電力運行安全監控,PLC、DCS和變頻設施,儀器儀表、醫療設備、工業自動化等需要電量隔離、採集、測控的行業。
3、原理
隔離放大器和隔離變送器的工作原理是首先將感測器、儀器儀表、PLC等傳送與接收的標準信號或溫度、位移、頻率、轉速等專用信號通過半導體器件進行調製,再由光感或磁感器件進行隔離轉換變送,然後進行解調還原成精度、線性度一致的原有信號或變換成其它信號,同時對隔離前後信號的工作電源進行隔離處理,以保證信號輸入、信號輸出與輔助電源即變換前後的信號、電源、地之間三隔離。模擬信號隔離放大器和隔離變送器屬於工業儀器儀表與感測器分類中的一種器件,其主要功能是模擬量的隔離、放大、轉換及變送,因而就必然有信號頻寬和頻率回響這個基本的技術指標。
4、舉例
工業現場感測器與儀器儀表、PLC、DCS等控制系統經常由於系統干擾、有源信號、無源信號、有源負載、無源負載的信號衝突和阻抗匹配問題而無法正常工作。正確選擇隔離放大器變送器能有效解決信號干擾、阻抗匹配和信號源與控制系統的衝突問題。順源科技研發生產的ISO系列隔離放大器變送器產品,可以滿足儀器儀表、PLC、DCS、DSP設備與現場溫度、位移、壓力、頻率等各種感測器採集到的模擬信號通過隔離、放大、轉換匹配後傳送。感測器與儀器儀表連線方案參考資料下載:工業現場感測器與儀器儀表、PLC、DCS、PAC、PCC等顯示控制系統常用連線方案
隔離放大器變送器一般都用在用電環境複雜的工業現場,為防止現場環境對產品出現各種干擾或損壞,我們根據多年的生產經驗和針對不同環境下用戶反饋意見,在對產品性能不受影響前提下逐步對產品的保護措施進行改進改善。對於DIN35導軌安裝的產品,這些保護電路都以安置據現場在產品中,用戶可以直接使用。對於IC封裝的產品,由於受到尺寸空間的制約而無法載入保護電路。所以,請用戶根使用環境對IC封裝產品的信號輸入、輸出、輔助電源加裝保護電路。
淺談有源與無源隔離器的區別
有源隔離器和無源隔離器有很多客戶在選型上有很多的疑問,現在為大家做以下說明:
有源隔離器電路包括電源部分、輸入部分、輸出部分。信號經過輸入電路處理,變成一定的數字量或電磁波,再經過隔離無件實現電氣的隔離,隔離後的數字量或電磁波經過輸出電路變換成模擬量。工作電源來自獨立的供電,電路將輸入的電源變換成多組電源,向輸入和輸出電路提供工作能量。可以隔離各種輸入信號,可以是電壓、電流、頻率,信號的大小也可以自由選擇,只要輸入電路能處理的信號,都可以輸入並隔離。
無源隔離器電路包括輸入部分、輸出部分。信號經過輸入電路處理,變成電磁波,再經過隔離原件實現電氣的隔離,隔離後的電磁波經過輸出電路變換成模擬量無源隔離器的電路工作能量來自輸入信號端,所以輸入信號需要有足夠的驅動能力以驅動它工作,而且會有一定電壓降低,無源隔離器能隔離0-20ma的直流電流信號。
多路信號隔離放大器、隔離放大器IC、隔離變送器是在原有的基礎上將多路IBF模組集成在一個卡軌產品上(標準DIN35卡軌安裝)這們給現場多通道模擬信號隔離轉換器的用戶節約了成本、縮小了使用空間,能更合理的組裝工控自動化產品,讓產品能更好一層次的實現現代化國際標準,小體積,低成本,高性能,高品質的現代化方針。
信號隔離放大器、變送器的一些參數說明
隔離放大器-選型及定義
IBF-U(A)□-P□-O□
輸入電壓或電流信號值
U1:0-5VA1:0—1mA
U2:0-10VA2:0—10mA
U3:0-75mVA3:0—20mA
U4:0-2.5VA4:4—20mA
U5:0-±5VA5:0—±1mA
U6:0-±10VA6:0—±10mA
U7:0-±100mVA7:0—±20mA
U8:用戶自定義A8:用戶自定義
輔助電源
P1:DC24VP2:DC12VP3:DC5VP4:DC15VP5:用戶自定義
輸出信號
O1:4-20mAO2:0-20mAO4:0-5VO5:0-10VO6:1-5VO7:0-±5VO8:0-±10VO9:-20-+20mAO10:用戶自定義
5.隔離放大器-產品列舉:
例1:信號輸入:0-5V;信號輸出:0-5V;輔助電源:24V
型號:IBFU1-P1-O4
例2:信號輸入:0-10V;信號輸出:0-20mA;輔助電源:24V
型號:IBFU2-P1-O2
例3:信號輸入:4-20mA信號輸出:0-10V;輔助電源:5V
型號:IBFA4-P3-O5
例3:信號輸入:4-20mA信號輸出:1-5V;輔助電源:12V
型號:IBFA4-P2-O6
套用:免零點和增益調節、極低的溫漂誤差(25PPM/K滿值)、標準DIN35導軌安裝等特點。產品可以保證在-25℃—+70℃工業級環境中正常使用,溫度漂移值小於滿值的0.1%,3KVDC的隔離電壓,能滿足現場2/3/4線制感測器信號隔離、配電、變送到各種儀器儀表的匹配使用。