實現(xiàn)信號無失真的隔離遠傳

如下圖:PLC為工業(yè)控制器,RL為PLC輸入端電流環(huán)上的采樣電阻,SV為待測電信號,該電信號可以是蓄電池的電壓,可以是液位傳感器的電壓,可以是零爾傳感器電信號的電壓,也可以是流過鏮銅電阻電流的采樣電壓.+24V是為隔離模塊供電的工業(yè)直流電源.K5130P是有源隔離模塊,作用是將前端電壓信號變換為有遠傳特性的恒流源信號,經(jīng)遠傳送入PLC.輸入輸出端分別夸接TVS管為傳輸線上承受雷擊的瞬間能量提供回路,保護有源模塊和感應(yīng)器免受破壞.Rg為信號的增益微調(diào),用于補償信號的損失或信號的季節(jié)性漂移.實際應(yīng)用中前端信號感應(yīng)器SV是安裝于現(xiàn)場側(cè),PLC安裝于控制室或者控制柜中,由于兩者之間存在安裝距離,PLC和感應(yīng)器不可能擁有相同的接地點.由于現(xiàn)場壞境比較惡劣,感應(yīng)器所處環(huán)境由于漏電,靜電,感應(yīng)電等因素使PLC的地A和感應(yīng)器的地B存在一定的電勢差.如果感應(yīng)器的信號與PLC直接連接則兩個地間的電勢差會通過連接線形成回路,該回路電流直接疊加在電流信號上形成對信號的干擾,輕則使PLC數(shù)據(jù)采集存在很大誤差,重則使PLC控制輸出誤操作造成嚴(yán)重事故.解決這一問題的最好方案就是在感應(yīng)器端接入一只有源隔離模塊,隔離模塊作用是將前端弱信號變換成能夠遠傳的恒流信號,同時使有用信號能順利通過而阻隔兩不同電勢接地點的回路,徹底解決共地環(huán)路干擾問題.

實現(xiàn)信號的高精度變換

SKS為業(yè)界客戶提供各種信號類型的信號隔離放大器,從信號類型來分通常有直流的0-10V,2-10V,0-5V,1-5V,1V,100mV,75mV,50mV,25mV,0-20mA,4-20mA,0-10mA,2-10mA,1mA等.為適應(yīng)客戶的電源系統(tǒng),從供電電源來分有24V,12V和5V.該器件內(nèi)部的信號變換采用了先進的閉合磁環(huán)路技術(shù),對工業(yè)干擾有特殊的適應(yīng)能力,同時內(nèi)部的電源與輸入輸出信號間三端隔離,避免大電源電流通過信號線形成回路造成干擾或精度下降.除此之外環(huán)氧樹脂灌封工藝使產(chǎn)品適用于沙塵,油污,腐蝕,震動等惡劣的工況.

一進兩出隔離器的實現(xiàn)實際應(yīng)用中出于對信號安全的考濾常常需要將信號分離出來應(yīng)用,一路接數(shù)顯表以方便觀察參數(shù)變化,另一路作為信號反饋送入控制器處理.信號分離的目的是即使分離出接入的用電設(shè)備出現(xiàn)故障或產(chǎn)生危險的漏電高壓仍不至于影響前級系統(tǒng)的正常工作,同時也方便撤換.原理如右圖,兩只模塊可以共用一只電源,將信號輸入端并接即可實現(xiàn)信號的一進兩出.

外接元件的選型

該應(yīng)用中需要外接幾只電子元件,為使該電路正常工作,必須選擇適合的器件.

①采樣電阻的選型

采樣電阻的精度和穩(wěn)定性直接影響到信號的采樣精度和穩(wěn)定性,因些該器件應(yīng)該選擇高精度低溫度漂移規(guī)格的電阻,功率最好不小于1/4W.

②TVS管的選型

TVS管在電路中起到保護電路以防瞬間高壓沖擊的作用,推薦選擇30V的系列.