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  行业资讯
隔离器凡是有电压电流突变的场合肯定会有电磁干扰存在
2012-3-22 9:54:37

1、隔离器的作用:自然干扰 雷电是一种主要的自然干扰源,雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一串随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪音是电离辐射产生的,在一天中不断变化。太阳噪音则随着太阳活动情况的剧烈变化。自然界噪声主要会对通讯产生干扰,而雷电能量尖蜂脉冲可以对很多设备造成损坏,应该加以避免或降低损坏程度,减少损失。2、地环流干扰 在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构,他们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、毫安级的小信号;又有几十伏,数千伏、数百安培的大信号;既有低频直流信号,也有高频脉冲信号等等,构成系统后往往发现在仪表和设备之间传输相互干扰,造成系统不稳定甚至误操作,出现这种情况除了每个仪器、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响,还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备根据要求和目的都需要接地,例如为了安全,机壳需要接大地;为了使电路正常工作,系统需要有公共参考点;为了抑制干扰加屏蔽罩,屏蔽罩也需要接地,但是由于仪表和设备之间的参考点之间存在电势差(也就是各设备的共地点不同)因而形成“地环流”、“接地环流”问题是在系统处理信号过程中必须解决的问题。3、人为干扰 电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变化,即较大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能够使导体产生电磁波辐射。一方面,人们可以利用这一特点实现特定功能,例如,无限通信、雷达或其他功能,另一方面,电子设备在工作时,由于导体中的dv/dt或di/dt会产生伴随电磁辐射。无论主观上出于什么目的,客观上对电磁环境造成了污染。还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备(电机、变频器)频繁开关,他们也会造成一些容性、感性的干扰,也将影响仪器仪表正常显示或采集。凡是有电压电流突变的场合,肯定会有电磁干扰存在。数字脉冲电路就是一种典型的干扰源,随着电子技术的广泛应用,电磁污染情况会越来越严重.

解决隔离器各种干扰的方法:

    首先干扰的三要素是干扰源、敏感源和耦合路径,这三要素缺少一个,电磁兼容问题都不会存在。因此要从这三要素入手。找出最方便的解决方法,一般干扰源和敏感源是没办法解决的,通常是从耦合路径想办法,也是最常用的方法。如加屏蔽、加滤波等手段。而处理环流最常见也最为麻烦,现在以此为探讨话题。(1)所有现场设备不接地,使所有过程环路只有一个接地点,不能形成回路,这种方法看似简单,但实际应用中往往很难实现,因为某些设备要求必须接地才能保证测量精度或人身安全,某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。隔离器的作用(2)使两接地点的电势相同,但由于接地的电阻受地质条件及气候变化众多因素的影响,这种方法在其实在实际中也无法完全能做到。 (3)在各个过程环节中使用信号隔离器,断开过程环路,同时又不影响过程信号的正常传输,从而彻底解决地环路的问题。
由于生产厂家不同,对隔离器的生产工艺、接线定义也不都相同,但使用场合基本相同,所以对产品的防护要求及维护基本相同。1. 使用前应详细阅读说明书2. 作为信号隔离使用时,应将输入端串入环路电路中,输出端接取样回路。3. 作为隔离配电使用时,应将输入端并入电源电路中,输出端接变送器。4. 若不正常工作应先检查接线是否正确,注意电源有无及极性反正。
设计隔离端子设计要遵循两个原则。第一:外部设备与中央处理系统(例如PLC、DCS)之间要进行电气隔离。第二:外部设备信号(无论是向中央处理系统发送信号的外部设备到还是接收信号的外部设备)之间要实现相互电气隔离。例如要把PLC输出的一路信号传给两个外部设备就要求输入/输出保证隔离的同时二个输出之间也是隔离的。二线回路供电方式是一种常见模拟接口。与这个接口相适合的产品称为二线制回路隔离系列产品。这种隔离变送器内部的隔离器件均采用变压器方式,一方面传递了信号,另一方面也将供电端的电能传送到输入部份,使输入部分的各种电路能正常工作。该系列中有处理Pt100、Cu50、热偶等温度传感器的WS2050、WS2060二线制温度隔离式变送器,也有处理电压、电流信号的WS2020、WS2022等产品可供选择。市场上出现的国外同类型产品也不少,例如日本M-system公司的B5VS、B5RS、B5TS以及德国weidmuller公司的产品。

几种常用二线制隔离器:常用的二线制隔离配电器有两个系列品种可以选择。两个系列产品的共同点是均能通过外部供电电源经隔离后给两线制变送器提供一个独立的隔离电源;区别有二点,以WS1525、WS2025为例。①WS1525需要一个单独电源供电,这个电源与输入/输出都隔离。而WS2025无须单独电源供电,它只有输入/输出端,没有单独电源端。②WS1525输出的4~20mA面对接口是电阻负载。WS2025输出面对的是24VDC和取样电阻(或称负载电阻)相串联的二线制供电回路。选择哪种隔离器产品的型号为变送器配电取决于现场所配PLC、DCS模拟量输入端模式。如果隔离端子的外加工作电源与输入/输出两个部分都隔离,那么不管隔离器数量的多少,都可只用一台电源供电。