15已用訊號隔離器的原理與作用

2022-08-11 11:06:05 字數 1881 閱讀 3099

深圳信瑞達szxrdt訊號隔離器的原理與作用

(1):系統產生干擾的原因

在工業生產過程中實現監視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統和執行機構,它們之間的訊號傳輸既有微弱到毫伏級、毫安級的小訊號;有有幾十伏,甚至數千伏、數百安培的大訊號;既有低頻直流訊號,也有高頻脈衝訊號等等,構成系統後往往發現在儀表和裝置之間傳輸相互干擾,造成系統不穩定甚至誤操作.出現這種情況除了每個儀表、裝置本身的效能原因如抗電磁干擾影響外,還有乙個十分重要的原因就是各種儀器裝置根據要求和目的都需要接地,例如為了安全,機殼需要接大地;為了使電路正常工作,系統要有公共參考點;為了抑制干擾加遮蔽罩,遮蔽罩也需要接地.但是由於儀表和裝置之間的參考點之間存在電勢差(也就是各裝置的共地點不同)因而形成「地環流」、「接地環路」問題是在系統訊號處理過程中必須要解決的問題.

如圖1所示,a為被測訊號的接地點,b為測試系統的接地點.這樣就形成由a地經訊號線到測試系統,在通入b地,並由此地進入大地回到a點,就形成地環流.地環流地測試訊號形成干擾,當環流很大時,至使a,b兩點出現很高的共摸雜訊電壓,並通過分布引數耦合到訊號線,或直接連線到電平訊號線上,將產生很大的串模干擾,甚至損壞介面電路及裝置.

因此,不可掉以輕心,必須嚴加防範!

深圳信瑞達電力裝置電流感測器

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(2):自然干擾

雷電是一種主要的自然干擾源,雷電產生的干擾可以傳輸到數千公里以外的地方。雷電干擾的時域波形是疊加在一竄隨機脈衝背景上的乙個大尖峰脈衝。宇宙雜訊是電離輻射產生的,在一天中不斷變化。

太陽雜訊則隨著太陽活動情況劇烈變化。自然界雜訊主要會對通訊造成干擾而雷電能量尖峰脈衝可以對很多裝置造成損壞,應該加以避免或降低損壞程度,減少損失。

(3):人為干擾

電磁干擾產生的根本原因是導體中有電壓或電流的變化,即較大的dv/dt或di/或di/dt能夠使導體產生電磁波輻射。一方面,人們可以利用這一特點實現特定功能,例如,無線通訊、雷達或其他功能,另一方面,電子裝置在工作時,由於導體中的dv/dt或di/dt會產生伴隨電磁輻射。無論主觀上出於什麼目的,客觀上對電磁環境造成了汙染。

還有工廠企業在生產過程中會經常有一些大型的裝置(電機、變頻器等)頻繁開關,它們也會造成一些容性、感性的干擾,也將影響儀器儀表正常顯示或採集。凡是有電壓電流突變的場合,肯定會有電磁干擾存在。數字脈電路就是一種典型的干擾源。

隨著電子技術的廣泛應用,電磁汙染情況會越來越嚴重。

2:解決各種干擾的方法

首先干擾的三要素是干擾源、敏感源和耦合路徑,這三要素缺少乙個,電磁相容問題都不會存。因此要從這三要素入手。找出最方便的解決辦法,一般干擾源和敏感源是沒辦法解決的,通常是從耦合路徑想辦法,也是最常用的辦法。

如加遮蔽、加濾波等手段。而處理地環流最為常見也最為麻煩,現在以此為**話題。

(1)第一種方法:所有現場裝置不接地,使所有過程環路只有乙個接地點,不能形成迴路,這種方法看似簡單。但實際應用中往往很難實現,因為某些裝置要求必須接地才能保證測量精度或人身安全,某些裝置可能因為長期遭到腐蝕和磨損後或氣候影響而形成新的接地點。

(2)第二種方法:使兩接地點的電勢相同(使v1=v2),但由於接地的電阻受地質條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方法其實在實際中也無法完全能做到。

(3)第三種方法:在各個過程環節中使用訊號隔離器,斷開過程環路,同時又不影響過程訊號的正常傳輸,從而徹底解決地環路的問題

在各個過程環路中使用訊號隔離辦法可以用dcs或plc等隔離卡件或者現場帶的隔離的變送器(分裝置可以做到),也可以用訊號隔離器來實現。比較起來,用訊號隔離器有以下優點:

絕大部分情況,採用訊號隔離器+非隔離卡件比採用隔離卡件便宜.

訊號隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁干擾等方面效能更加優越.

訊號隔離器應用靈活,而且它還有訊號轉換和訊號分配及介面轉換等功能,使用起來更加方便.

訊號隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互完全獨立,構成系統的配置、日常維護更加方便.

訊號隔離器的作用

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