解決各種信號抗干擾的幾種方法
首先干擾的三要素是干擾源、敏感源和耦合路徑,這三要素缺少一個,電磁兼容問題都不會存在。因此要從這三要素入手。找出最方便的解決方法,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,也是最常用的方法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理環流最常見也最為麻煩,現在以此為探討話題。 (1)種方法;所有現場設備不接接接接地,使所有過程環路只有一個接接接接地點,不能形成回路,這種方法看似簡單,但實際應用中往往很難實現,因為某些設備要求必須接接接接地才能保證測量精度或人身安全,某些設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接接接地點。 (2)第二種方法:使兩接接接接地點的電勢相同,但由于接接接接地的電阻受地質條件及氣候變化眾多因素的影響,這種方法在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信號隔離器,斷開過程環路,同時又不影響過程信號的正常傳輸,從而徹底解決地環路的問題。
信號隔離器應用場合及使用原理
1隔離器的作用
(1)地環流干擾 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,他們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級、毫安級的小信號;又有幾十伏,數千伏、數百安培的大信號;既有低頻直流信號,也有高頻脈沖信號等等,構成系統后往往發現在儀表和設備之間傳輸相互干擾,造成系統不穩定甚至誤操作,出現這種情況除了每個儀器、設備本身的性能原因如抗電磁干擾影響,還有一個十分重要的原因就是各種儀器設備根據要求和目的都需要接接接接地,例如為了安全,機殼需要接接接接大地;為了使電路正常工作,系統需要有公共參考點;為了抑制干擾加屏蔽罩,屏蔽罩也需要接接接接地,但是由于儀表和設備之間的參考點之間存在電勢差(也就是各設備的共地點不同)因而形成“地環流”、“接接接接地環流”問題是在系統處理信號過程中必須解決的問題。
(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串隨機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射產生的,在一天中不斷變化。太陽噪音則隨著太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊產生干擾,而雷電能量尖蜂脈沖可以對很多設備造成損壞,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dv/dt或di/dt.dv/dt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,無限通信、雷達或其他功能,另一方面,電子設備在工作時,由于導體中的dv/dt或di/dt會產生伴隨電磁輻射。無論主觀上出于什么目的,客觀上對電磁環境造成了污染。還有工廠企業在生產過程中會經常有一些大型的設備(電機、變頻器)頻繁開關,他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采集。凡是有電壓電流突變的場合,肯定會有電磁干擾存在。數字脈沖電路就是一種典型的干擾源!
主要特性:
>>精度等級:0.1級、0.2級。產品出廠前已檢驗校正,用戶可以直接使用
>>四路輸出標準信號:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等,具有高負載能力
>>全量程范圍內極高的線性度(非線性度<0.2%)
>>標準DIN35 導軌式安裝(尺寸:120 x 70 x 43mm)
>>四路國際標準信號輸入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等
>>具有較強的抗電磁干擾和高頻信號干擾能力
>>所有輸入、輸出及供電電源之間全部互相隔離。
>>輔助電源:5V/12V/15V/24VDC(范圍±10%)
>>四路國際標準信號輸入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等
>>四路輸出標準信號:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等,具有高負載能力
>>全量程范圍內極高的線性度(非線性度<0.2%)
>>標準DIN35 導軌式安裝(尺寸:120 x 70 x 43mm)
>>具有較強的抗電磁干擾和高頻信號干擾能力
應用:
>>模擬信號數據隔離、采集和變換,信號隔離器
>>電力監控、醫療設備隔離
>>隔離4-20mA或0-20mA信號傳輸
>>儀器儀表信號收發
>>變頻器信號隔離采集
>>PLC/FA 電機信號隔離控制
>>工業現場信號隔離及變換
>>信號長線無失真傳輸
>>非電量信號變送
產品選型表:
DIN44 IRT – U(A)□ - P□ –O□
輸入信號 |
供電電源 |
輸出信號 |
|||||||
電壓 |
代碼 |
電流 |
代碼 |
Power |
代碼 |
電流 |
代碼 |
電壓 |
代碼 |
0-5V |
U1 |
0-1mA |
A1 |
24VDC |
P1 |
0-20ma |
O2 |
0~5V |
O4 |
0-10V |
U2 |
0-10mA |
A2 |
12VDC |
P2 |
4-20ma |
O1 |
0-10V |
O5 |
0-75mV |
U3 |
0-20ma |
A3 |
5VDC |
P3 |
用戶自定義 |
Oz |
1-5V |
O6 |
0-2.5 |
U4 |
4-20mA |
A4 |
15VDC |
P4 |
|
|
用戶自定義 |
Oz |
用戶自定義 |
Uz |
用戶自定義 |
Az |
|
|
|
|
|
|
選型舉例:
例1:輸入四路信號:0-10V 供電電源:24V 輸出四路信號:4-20ma 型號:DIN44-IRT-V2-P1-A4
例2:輸入四路信號:0-3V 供電電源:24V 輸出四路信號:4-20ma 型號:DIN44-IRT-Vz-P1-A4(Vz:0-3V)
產品絕對額定值:
Junction Temperature(工作溫度):+85℃
Storage Temperature (存貯溫度):+150℃
Continuous Isolation Voltage(持續隔離電壓):3000VDC
電源電壓范圍:±10%Vin
注意:如果超出上述范圍,產品可能會引起永久性損壞。
通用參數
參數名稱 |
測試條件 |
最小 |
典型值 |
|
單位 |
隔離耐壓 |
50Hz,1分鐘,漏電流1mA |
|
2500 |
|
VDC |
耐沖擊電壓 |
3KV, 1.2/50us(峰值) |
||||
工作溫度 |
|
-25 |
|
+70 |
℃ |
工作濕度 |
無凝露 |
10 |
|
90 |
% |
存儲溫度 |
|
-45 |
|
+80 |
℃ |
存儲濕度 |
|
10 |
|
95 |
℃ |
輸入參數 |
|
輸出參數 |
|||||
輸入項目 |
輸入阻抗 |
電源損耗 |
輸入過載能力 |
輸出項目 |
輸出過載能力 |
響應時間 |
|
0-5V |
≥300KΩ |
電壓輸出 < 0.6W 電流輸出 <1.5W |
2.0倍額定:連續 |
4-20mA |
負載電阻 不超過350Ω |
≤1mS |
|
0-10V |
0-20mA |
||||||
0-1mA |
1KΩ |
1.5倍額定:連續 3.0倍額定:1S |
|
||||
0-10mA |
TYP:250Ω 可自設定 |
0-5V |
≥2KΩ |
||||
0-20mA |
0-10V |
||||||
4-20mA |
1-5V |
注: 電流輸出型如果要求負載電阻500Ω,請另做注明
引腳定義:
引腳 |
名 稱 |
描 述 |
引腳 |
名 稱 |
描 述 |
1 |
OUT1+ |
模擬信號1輸出正端 |
11 |
NC |
空腳 |
2 |
OUT1- |
模擬信號1輸出負端 |
12 |
NC |
空腳 |
3 |
OUT2+ |
模擬信號2輸出正端 |
13 |
IN4+ |
模擬信號4輸入正端 |
4 |
OUT2- |
模擬信號2輸出負端 |
14 |
IN4- |
模擬信號4輸入負端 |
5 |
OUT3+ |
模擬信號3輸出正端 |
15 |
IN3+ |
模擬信號3輸入正端 |
6 |
OUT3- |
模擬信號3輸出負端 |
16 |
IN3- |
模擬信號3輸入負端 |
7 |
OUT4+ |
模擬信號4輸出正端 |
17 |
IN2+ |
模擬信號2輸入正端 |
8 |
OUT4- |
模擬信號4輸出負端 |
18 |
IN2- |
模擬信號2輸入負端 |
9 |
PW+ |
電源正端 |
19 |
IN1+ |
模擬信號1輸入正端 |
10 |
GND |
電源負端 |
20 |
IN1- |
模擬信號1輸入負端 |