隔離器
隔離器是一種采用線性光耦隔離原理,將輸入信號進行轉(zhuǎn)換輸出。輸入,輸出和工作電源三者相互隔離,特別適合與需要電隔離的設(shè)備儀表配用。隔離器又名信號隔離器,是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分。
作用原理
系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu),它們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級、微安級的小信號,又有幾十伏,甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號;既有低頻直流信號,也有高頻脈沖信號等等,構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間信號傳輸互相干擾,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。出現(xiàn)這種情況除了每個儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外,還有一個十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的信號參考點之間存在電勢差,因而形成“接地環(huán)路”造成信號傳輸過程中失真。因此,要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運行,“接地環(huán)路”問題是在系統(tǒng)信號處理過程中須***解決的問題。 [1]
解決“接地環(huán)路”的方法
根據(jù)理論和實踐分析,有三種解決方案:
第一種方案:所有現(xiàn)場設(shè)備不接地,使所有過程環(huán)路只有一個接地點,不能形成回路,這種方法看似簡單,但在實際應(yīng)用中往往很難實現(xiàn),因為某些設(shè)備要求須***接地才能保證測量精度或確保人身安全,某些設(shè)備可能因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。
第二種方案:使兩接地點的電勢相同,但由于接地點的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方案其實在實際中無法完全做到。
第三種方案:在各個過程環(huán)路中使用信號隔離方法,斷開過程環(huán)路,同時又不影響過程信號的正常傳輸,從而******解決接地環(huán)路問題。
抗干擾
供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 對傳感器、儀器儀表正常工作危害***嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾,產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有:電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈等。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來抑制。
干擾控制器
用硬件線路抑制尖峰干擾的影響。常用辦法主要有三種:在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計的干擾控制器,將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱干擾的影響。
利用軟件方法抑制尖峰干擾。對于周期性干擾,可以采用編程進行時間濾波,也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣,從而有效地消除干擾。
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