直流信号隔离器

产品简介

　　直流信号隔离器是将处于现场的各种设备的直流信号源，经过安全栅隔离、抗干扰抑制等处理后。向控制系统或其它智能仪表输出直流电流或电压信号。该直流信号隔离器采用独立的直流电源供电，供电电源 - 输入- 输出之间隔离。

主要类型

• 1、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。

• 2、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。

• 3、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。

信号隔离器位于二个系统通道之间，所以选择隔离器首先要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能，例如噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关，这些需要使用者慎选。总之，适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。

技术指标

在各个过程环路中使用信号隔离器办法可以用DCS或 PLC 等隔离卡件或者现场带的隔离的变送器（部分设备可以做到），也可以用信号隔离器来实现。

比较起来，用信号隔离器有以下优点：

• 绝大部分情况，采用信号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜

• 信号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加*

• 信号隔离器应用灵活，而且它还有信号转换和信号分配及接口转换等功能，使用起来更加方便

• 信号隔离器通常有单通道、双通道、通道间相互独立、构成系统的配置、日常维护更加方便。

产品参数：

• 供电电源：24VDC±10%,反向保护

• 输入阻抗：电压输入≥500KΩ    电流输入≤100Ω

• 输出负载：电压输出≥500KΩ    电流输出0~350Ω

• 精度：±0.1%F.S

• 温度漂移：±150PPM/℃

• 绝缘电阻：输入、输出、电源之间≥100MΩ/500VDC

• 绝缘强度：输入、输出、电源之间1000VAC/1分钟

• 功耗：＜1.5W

安装与使用

在隔离器选型时除了要确定隔离器的功能、适应前后端接口外，还有精度、输出纹波、温度漂移、功耗、响应时间等许多参数需要用户谨慎选择。

• 精度

隔离器的精度是非常重要的参数，精度的高低直接关系到隔离器能否正常使用。隔离器的精度体现了隔离器的设计、制造水平。我们公司的生产的隔离器除小信号、小量程等特殊输入信号的隔离变送器精度为±0.2%以外，其余的精度均为±0.1%。用户在选用时应该选用精度高的产品。

• 输出纹波

对隔离器精度产生影响的参数还有输出纹波。输出纹波的产生是由于隔离器使用DC/DC电路对隔离器的工作电源进行隔离给隔离器内部电路供电，输入信号也要先使用DC/DC电路调制成交流信号然后经过隔离部分电路进行信号隔离，隔离后的信号经解调后再转换成直流信号输出。以CPU为核心的隔离器也存在脉冲信号。隔离器内部存在的这种高频的交流分量，就是产生输出纹波的原因。这些高频的交流分量它们的频率一般都有几百KHZ、谐波较多，对信号的污染很难清除。如果输出纹波较高，控制系统模拟量输入模板采集到信号的误差就大，对于高速输入的模拟量输入模板更是如此。所以选择隔离器时应要求输出纹波的峰-峰值越小越好。

• 温度漂移

温度漂移是由于隔离器工作时产生热量，导致隔离器内所使用的电子元器件性能指标下降造成隔离器的输出值发生变化。选择隔离器时应要求温度漂移的值越小越好。为了防止温度漂移，隔离器应进行了低功耗、微功耗设计，使得隔离器工作时本身的发热量很小甚至于不发热，这样就能防止因产品工作时发热引起所使用元器件的性能指标下降，防止造成温度漂移。

• 低功耗

功耗是指隔离器工作时所消耗的电能。它涉及到产品在工作时的发热量，这个参数与隔离器的使用寿命、可靠性和隔离器的外形、安装方式都有密切的关系。在选用隔离器时应选择功耗低的产品。我们公司在隔离器的电路设计上采用了多项获得国家发明的新技术，这些新技术是：输出部分可以根据负载的大小动态调整输出功率的自适应负载技术；隔离部分的电流互感功率补偿技术；电源部分的参数式开关稳压电源技术。我们公司隔离器的功耗只有品牌产品功耗的一半以下。

若产品的功耗大，在产品工作时产生的热量就大，造成产品壳体内的温度高。组成产品的电子元器件长期的处于高温环境下，会导致运算放大器参数蜕变﹑电阻阻值变化﹑电容漏电增大等。这些问题将使产品性能下降，甚至导致产品故障、失效。

为了节约控制系统的控制柜、电源、接线端子、连接线和人工成本等工程费用，用户在选用时应该选用低功耗的产品。

• 响应时间

响应时间是指产品的输入量发生变化到产品的输出量正确的将变化量反映的输出上的时间。响应时间越短，就能够越真实的正确反映出输入量的变化，有效的监视和控制生产过程。在选择隔离器时响应时间要求越短越好。

综上所述，工业过程控制系统选择隔离器的原则就是：产品应是输入-输出-电源三隔离的；隔离方式应是电磁隔离的；应该按照所用地点的仪表接口对应的选出所需要的隔离器；选择隔离器时应选用：高精度、低功耗、低温漂、低纹波、快速响应和小型化的隔离器。