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  • 信号隔离器的基本知识
  • 2013/1/11
  •     你知道信号隔离器是什么?信号隔离器有什么作用?今天为大家讲解信号隔离器的有关知识。
       信号隔离器是在矿山机械,钢材厂,发电厂,水泥厂等领域广泛应用的仪器。信号隔离器是指让输进去的双路或者单路电流电压信号,转变成隔离的双路或者是单路的电压或者是电流信号,与此同时,还能够提高输入,输出,电源之间的电气化隔离性能。
        在工业领域里,需要对生产过程进行实时的监控,这其中用到很多的自动化的仪器,以及控制执行系统。在他们传输信号的时候,有很弱的信号,甚至是毫伏级的,当然还有更大的几十负,或者是几百伏的打信号,既有低频信号也有高频信号,这样就构成了仪器之间的信号互相干扰,能够引起系统的不稳定,出现这种情况主要是因为仪表和设备之间存在电势差,造成了信号传输过程中的失真,这也是信号隔离器需要解决的问题。
        信号隔离器价格也有很大的不同,有几十块一个的,也有几百块钱一个的,市场上主流的是在200元左右,一分价钱一分货,作为信号隔离器的选购一定不能只图便宜,要不然以后可能会出现问题就不好办了。

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  • 隔离模块都有哪些名字?
  • 2013/1/11
  •   隔离模块都有那些名字呢?长期以来,一些工程师对隔离模块,信号隔离模块,信号隔离器,隔离端子等名称感到疑惑,不十分明白这些产品的区别,尤其是对于新入行的自控系统工程师。
      一般认为,在自动化行业中,隔离模块,信号隔离模块,信号隔离器,隔离器,隔离端子等等称呼表示的是同一种(类)产品,即连接工业现场设备和控制室设备的,起到阻断地环路,提高系统测量准确性、工作可靠性、运行安全性的电子设备,通常DIN35mm导轨式安装。
      所以,以后再见到隔离模块,信号隔离器等等众多称呼的时候,就会明白,其实指的都是同一种产品,不同用户习惯叫法不一样而已。

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  • 分析信号隔离器市场发展形势
  • 2013/1/11
  •      近年来信号隔离器在国内各行业广泛应用,今后信号隔离器如何发展?前景到底如何,小编在此谈谈自己的看法。
      1.当前信号隔离器的应用和市场情况
      近几年来,信号隔离器在石油、化工、水泥、建材、钢铁、电力等行业得到了广泛应用。其国产的产品销量2010年达到了130万台左右,产值达6亿人民币左右(国内某一个厂家一年的产量就达到了10万台)。这还不包括从国外直接进口的同类产品。
      2.随着技术的发展和应用的深入,隔离器也在向低功耗、小体积、超薄型、密集型方向发展。其应用前景十分广阔。
      3.同时,许多厂家(如绍兴中仪电子有限公司)还开发智能型信号隔离器,它除了具有常规信号隔离器的优异性能外,特加入了CPU控制单元,具有现场可编程功能(即输入型)及通信功能。如美国ACI系列产品,日本M-SYSTEM的M3系列,日本FUJI的PWB系列等。这种高智能的信号隔离器有很高的应用灵活性,可以有效地减少库存数量,降低资金积压。这种智能型的信号隔离器必将成为这一领域的主流。
      而且,隔离器的发展,还在向控制系统的I/O板卡领域渗透,有取代许多进口I/O板卡的趋向。许多厂家,也在利用隔离器的技术和优势,研制新一代的I/O板卡,将隔离器和I/O板卡进行整合,形成新的产业和市场增长点。

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  • 隔离模块的应用领域与作用
  • 2013/1/10
  •   隔离模块的应用越来越广泛了,很多人对隔离模块的作用不了解,今天我就给大家讲解下。
      隔离模块可与各种工业传感器配合,取回参数信号,隔离变送传输,满足用户本地监视远程数据采集的需求。隔离模块广泛应用于机械、电气、电力、石油、化工、钢铁、污水处理、楼宇建筑等领域的数据采集、信号传输转换,PLC、DCS等工业测控系统,用来完善系统模拟I/O插件功能,增加系统适用性和现场环境的可靠度。
      隔离模块的抗干扰措施
      1、用硬件线路抑制尖峰干扰的影响 常用办法主要有三种: ①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器,将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上,从而减弱其破坏性; ②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器,利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲; ③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻,利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压,从而削弱干扰vfv的影响。
      2、利用软件方法抑制尖峰干扰 对于周期性干扰,可以采用编程进行时间滤波,也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样,从而有效地消除干扰。
      3、采用硬、软件结合的看门狗(watchdog)技术抑制尖峰脉冲的影响 软件:在定时器定时到之前,CPU访问一次定时器,让定时器重新开始计时,正常程序运行,该定时器不会产生溢出脉冲,watchdog也就不会起作用。一旦尖峰干扰出现了“飞程序”,则CPU就不会在定时到之前访问定时器,因而定时信号就会出现,从而引起系统复位中断,保证智能仪器回到正常程序上来。4、实行电源分组供电,例如:将执行电机的驱动电源与控制电源分开,以防止设备间的干扰。采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
           相关产品推荐:信号隔离模块  温度变送器

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  • 信号隔离器工作原理、功能及零点、满度的调整
  • 2013/1/9
  •        信号隔离器工作原理:
      首先将变送器或仪表的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间独立。
      信号隔离器功能:
      一:保护下级的控制回路。
      二:消弱环境噪声对测试电路的影响。
      三:抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰;同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。DIN系列导轨结构,易于安装,可有效的隔离:输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。
       信号隔离器,本质上属于仪表的一种,其中的零点和满度在产品调试的时候是需要调整的,通常使用一个电位器来调整信号隔离器的零点,使用另一个电位器来调整满度。这样做,一方面可以修正不同负载情况下,信号隔离器输出端参数的误差,另一方面方便了用户系统的调试,所以在很多信号隔离器,包括一些知名厂家的隔离器,均有调零电位器,甚至这些电位器的调整旋钮已经设置在隔离器的前面板上,非常醒目和方便使用。

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  • 电流传感器与变换器的组合应用及使用中需要注意的问题
  • 2013/1/8
  •   电流传感器与变换器相接可组成电流变换器;电压传感器与变换器相接可组成电压变换器。变换器也可以单独使用。如果将其它传感器的输出信号接于变换器,则可将普通的传感器输出信号变换放大或变换成0~20mA或4~20mA的标准信号,以便于长距离传输或与计算机接口。
      在电压型逆变器中必须有快速过电流保护装置,可以用电流传感器检测每个桥臂中的电流。若因换相失败造成了上下桥臂同时导电,则相应的两处传感器可以同时检出电流信号,该信号与基准电压比较后转换成方波。这样,可通过门电路控制封锁所有的逆变触发脉冲,从而达到切断门驱动电路的目的。电压型逆变器保护电路优点是,只要上下桥臂同时存在的电流超过基准,保护电路立即动作。
      电流传感器在使用过程中需要注意的问题:
      1、产品安装使用环境应无导电尘埃及腐蚀性。
      2、产品所安装的电位器为公司内部调试校准所用,用户不可调整。
      3、剧烈震动或高温也可能导致产品损坏,必须注意使用场合。
      4、接线时注意接线端子的裸露导电部分,尽量防止ESD冲击,需要有专业施工经验的工程师才能对该产品进行接线操作。电源、输入、输出的各连接导线必须正确连接,不可错位或者反接,否则可能导致产品损坏。
     

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  • 信号隔离器的主要类型与五大新技术
  • 2013/1/8
  •        信号隔离器的主要类型:
      隔离器:工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰,提高电气安全性能。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,安全的送给二次仪表或plcdcs使用。
      配电器:工业现场一般需要采用两线制传输方式,既要为变送器等一次仪表提供24V配电电源,同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,供后面的二次仪表或其它仪表使用。
      安全栅:一些特殊的工业现场(如燃气公司和化工厂)不但需要两线制传输,既提供配电电源又有信号隔离功能,同时还需要具有安全火花防爆的性能,可靠地遏制电源功率、防止电源、信号及地之间的点火,限流、降压双重限制信号及电源回路,把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内。
      信号隔离器是工业自动化系统中广泛使用的连接现场设备与控制室PLC之间的起到信号隔离、转换、分配作用,提高自控系统稳定性和可靠性的电子设备。随着技术的不断进步,一些新技术、新方法、新工艺开始逐渐应用到信号隔离器上来。
      1.负载自适应超低功耗技术
      低功耗设计是包括仪器仪表在内的所有电子产品永恒的追求。传统的信号隔离器负载设计是根据额定负载的大小设计输出功率,当输出负载非常小时,多余的负载功率就耗散在隔离器内部,从而使得隔离器自身发热。假设一台隔离器的输出大负载设计为750欧姆,那么隔离器输出驱动功率一般设计为0.5W(如果输出驱动功率不足,无法满足多样化的市场需求。)。如果在实际应用中此隔离器使用在250欧姆负载的环境下,那么就有 0.5W – 0.1W = 0.4W的功率转换为隔离器自身的发热。如果一个隔离器内部集成了多个隔离通道,那么将产生更多的热量。”负载自适应技术“很好的解决了这个矛盾,隔离器的输出功率的大小可以根据负载的大小进行动态调整,从而显著减小隔离器的功耗和本身的发热,极大提高隔离器的稳定性和可靠性,同时促进了信号隔离器的小型化和密集安装。
      2.平面变压器技术
      平面变压器技术是开关电源上的新技术,采用平面变压器制作的高频开关电源,具有工作频率高、体积小、漏感损耗小、一致性好、可靠性高的突出优点。平面变压器技术应用于隔离器内部的高频DC-DC,有利于减小信号隔离器的体积和降低隔离器的功耗。
      3.无线通讯技术
      通过Zigbee等无线通讯技术,实现信号隔离器所采集数据的无线传输和组网、适应当今物联网发展的需要。
      4.智能化及液晶显示技术
      智能化的信号隔离器其内部采用单片机对信号进行采集和处理,隔离器的输入信号和输出信号规格可以通过手持器或者上位机编程设定,设定过程和设定的结果可以在液晶屏上显示出来,通常带有通讯接口。智能化技术的应用还可以很方便的集成报警和远传和组网功能,同时非常有利于减少终端用户库存种类。
      5.总线供电技术
      通过导轨总线和隔离器的底部供电接口给信号隔离器供电,从而省去传统的电源线,这种革命性的供电方式,有利于减少系统安装和维护的接线工作量,也方便快速扩容系统。
      以上是当今正在尝试或者已经应用在信号隔离器上的五大新技术,随着新的技术的涌现以及新的生产工艺的应用,信号隔离器未来一定会更加的小型化和智能化。

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  • 电流变送器的作用与性能特点
  • 2013/1/7
  •     在单片机控制的许多应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号,如电流变送器,压力变送器、温度变送器、流量变送器等。早期的变送器大多为电压输出型,即将测量信号转换为0-5V电压输出,这是运放直接输出,信号功率<0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。
      电流变送器是将液位传感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器的波纹管两侧,以波纹管两侧的差压带动机械放大装置用指针指示水位的一种远方仪表。当然还有把电气模拟量变换成数字量的也可以叫变送器。以上只是从概念上说明传感器和变送器的区别。
      而两线制电流输出型电流变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。电压输出型变送器抗干扰能力极差,线路损耗的破坏,谈不上精度有多高,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分。
            电流变送器性能优势:
           1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,传输线可用非常便宜的更细的双绞线导线;
      2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能抵抗降低干扰;
      3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4~20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1~5V)这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远;
      4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等造成精度的差异;
      5、将4mA用于零电平,使判断开路或传感器损坏(0mA状态)十分方便;
      6、在两线输出口容易增设防浪涌和防雷器件,有利于安全防雷防爆。

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  • 电流传感器应用于电力逆变器
  • 2013/1/7
  •   根据系统设计目的不同,现在大多使用两种或三种不同的逆变器。为了帮助提高效率和保护系统,对所有类型太阳能逆变器内的电流进行测量很重要。
      由于无变压器设计中不会产生变压器损失,因此是有效的类型。在这种配置中,有时在光伏(PV)方阵和逆变器(DC/AC)之间使用一台升压转换器来将组件的电压转换成逆变器的输入电压。
      电流传感器可用于峰值电流检测,用于真实值与设定点的对比。逆变器还在控制输出频率的系统中使用电流传感器。实际上,无论频率何时移出预选范围,逆变器都会停止运行一会儿。
      由于在电网上需要不能超出的低直流值,因此偏移和温度漂移必须尽可能好。对电网连接的另一个要求是不能将直流电流供进电网。由传感器偏移或IGBT通信产生的直流电流可能会引起网络麻烦。该电流可能会使变压器产生饱和,这样会使网络产生更多损失和更多谐波。对于无变压器配置,这不是个大问题。
      在未来的太阳能设计中,该电流可能会予以补偿。直流元件会通过测量交流电流的平均值来计算;这代表直流元件。因此,逆变器控制环路中所使用的电流传感器直流偏移应该尽可能的低。而且,应避免由于逆变器IGBT切换延迟而产生的直流偏移或使其尽可能的小。该直流偏移可导致网络分配变压器产生饱和。为了减小这个直流偏移,正在开发新的逆变器拓扑技术。
      这些传感器可用于诸如电力逆变器等工业场合以及家用电器、变速驱动器、UPS、开关电源和空调,使这些装置的效率更高。
      能源不断增长的成本以及“更洁净”动力源的搜寻也在推动着对诸如太阳能等替代能源的关注。许多新设计不断涌现,从而有效和高效地利用这些能源。

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