信号隔离器的应用
、信号隔离器的应用
??信号隔离器的品种较多,从输入通道数来分有单路,双路,三路,信号隔离器有源,四路以及一路输入,二、三、四路输出信号分配功能的品种。从供电方式来分又分为回路供电型和独立供电型。
??3.1回路供电型
??输入输出均为二线,接线方便,它把DCS,信号隔离器无源,PLC或显示表提供的电源经隔离给二线制变送器配电,同时,二线制变送器产生的
??4-20mA信号经隔离输入到DCS,PLC或显示表。它特别适合于现场为二线制变送器,需要隔离输入到DCS,PLC系统或显示仪表,而输入设备的输入卡具有内部供电功能的场合,如下图。
但是它有不足之处:
??1、隔离器相当于一个负载,信号隔离器直流,经过隔离器在隔离两端之间有一个不大于6V的压降,因此它给二线制变送器的配电工作电压会降低
??,一般要求变送器12V供电能工作。
??例如:供电24V,RL=250Ω,当20mA时,供给二线制变送器的配电电压UO≈24V-0.02xRL-6≥13V,这样一般要求二线制变送器要在12V电压下能正常工作。
??2、传输精度相对于独立供电的隔离器要差一点,为0.2%-0.4%F.S左右,选用时要特别注意。
3.2独立供电型如下图
??这是为常用的配二线制变送器的配电隔离器,它需要对隔离器独立供电,如下图所示。其特点是:
??1、传输精度高,达到0.1%F.S。
??2、接线方式灵活,可以接二线制变送器、三线制变送器或电流源信号,使用灵活方便。
??3、电源、输入、输出之间完全隔离,保证高抗干扰性能。
采用信号隔离器可解决多点接地形成“接地环路”影响,和解决电磁干扰、高频信号渗入影响,且信号隔离器有一定的隔离功能,在很大范围内,可以有效的保护后级设备不受雷击和浪涌的侵害。
采用信号隔离器,可以解决由于导线存在电阻,电压信号在远距离传输时产生压降,造成信号失真。信号隔离器可以将电压信号转化成电流信号实现远距离信号传输。
即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20mA.DC信号,信号隔离器,现场仪表就可实现两线制。但限于条件,当时两线制仅在压力、差压变送器上采用,温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了,应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。
因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:
1.V≤Emin-ImaxRLmax
变送器的输出端电压V等于规定的电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。
2. I≤Imin
变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。
3. P<Imin(Emin-IminRLmax)
变送器的消耗功率P不能**过上式,通常<90mW。
式中:Emin=电源电压,对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量;
Imax='20mA';
Imin='4mA';
RLmax='250'Ω+传输导线电阻。
如果变送器在设计上满足了上述的三个条件,就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线,这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC,为变送器提供了静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA.DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。