一進二出信號分配器的應(yīng)用

一進二出信號分配器的應(yīng)用

在具體應(yīng)用中，我們還會經(jīng)常遇到將一個變送器信號接入兩個或兩個以上接收裝置的情況，若采用串聯(lián)環(huán)路，則環(huán)路中任一處開路都會造成整個環(huán)路上的儀表無信號，而且負(fù)載電阻之和很容易超過變送器的負(fù)載能力,還必須保證兩個負(fù)載信號之間參考點不一樣，如下圖。

根據(jù)理論分析和實踐證明，在各個過程環(huán)路中使用信號解決以上問題的方案是使用信號分配器。把一路輸入轉(zhuǎn)換成隔離二路輸出，精度高、隔離能力強，如下圖。??①、通過串聯(lián)電阻取電壓信號方法是以假定接收設(shè)備的輸入阻抗無窮大為前提的，所以接收設(shè)備的輸入阻抗必然對信號的測量產(chǎn)生誤差，而且，并聯(lián)設(shè)備數(shù)目越多，誤差越大。??②、導(dǎo)線越長，線阻的電壓降越大，對實際電壓信號的影響也越大，因此，信號傳輸距離不能太長。??③、由于RFI/EMI的信號容易與電壓信號疊加，所以該連接易受無線射頻/電磁干擾。

解決以上問題的方案是使用信號分配器。把一路輸入轉(zhuǎn)換成隔離二路輸出，精度高、隔離能力強，如下圖。??①兩輸出信號既可相同也可不同，變送器和各個接收設(shè)備間完全隔離。??②任一接收設(shè)備出現(xiàn)的故障不會影響整個環(huán)路及另一個??接收設(shè)備。

信號隔離器的工作原理與選用

信號隔離器原理

目前，信號隔離器從隔離方式上主要分為：變壓器隔離方式，光電隔離方式和變壓器與光電聯(lián)合隔離方式等幾種。

信號隔離器至今已有40多年的歷史，早期的信號隔離器（如美國MOORE，日本M-SYSTEM等）都是采用變壓器隔離方式，它的特點是：性能穩(wěn)定，壽命長（比如：宿州市泰華儀表公司的THS系列隔離變換器標(biāo)稱的使用壽命長達20年！），帶負(fù)載能力強，隔離強度高，但電路復(fù)雜，制作工藝要求更高。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，近些年來逐漸出現(xiàn)了利用光耦合器（opticalcoupler）生產(chǎn)的光電式隔離器，它的特點是：性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，而且線路簡單，成本低廉，但相對于變壓器隔離方式壽命略短。

在一些現(xiàn)場干擾較大，工藝要求較高場合出現(xiàn)了變壓器與光電聯(lián)合方式的信號隔離器，它的隔離能力、抗無限射頻和電磁干擾能力更強。比如宿州市泰華儀表有限公司THS系列與TD4017的模擬量采集模塊就應(yīng)用了變壓器和光電聯(lián)合隔離方式。

信號隔離器的原理

隔離器實現(xiàn)了輸入對輸出對電源對地的四端三重隔離電路設(shè)計，因此無需系統(tǒng)接地線路，給設(shè)計及現(xiàn)場施工帶來極大方便。也正是由于這種信號線路無需共地的設(shè)計，使得檢測和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。另外，這種隔離器產(chǎn)品除具備極強的濾波能力外，還有更強的信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等各種信號。

1. 安全柵應(yīng)安裝在非危險區(qū)；安全柵接線

2. 導(dǎo)流條和機殼絕緣，各導(dǎo)流條之間要用線芯截面積4mm2以上的銅導(dǎo)線或電纜線相互連接；

3.  使用前請認(rèn)真核對安全柵的型號、極性和工作電壓；

4.  禁止用兆歐表直接測量安全柵端子之間的絕緣。檢查系統(tǒng)線路時，必須斷開全部安全柵的接線；

5.  安全柵的本安端和非本安端的接線不允許接錯；

6.  一旦安全柵損壞，用戶不得自已修復(fù)，應(yīng)及時更換；

7.  本安防爆系統(tǒng)的基本組合條件為：

Uo ≤ Uì        Io  ≤Iì        Co ≥ Cp    Cì        Lo ≥ Lp    Li

   其中： Uo為輸出電壓;  Io為輸出電流;  Co為負(fù)載電容; Lo 為負(fù)載電感; Uì為一次儀表允許的輸入電壓;  Iì 為一次儀表允許的輸入電流; Cì  為一次儀表的內(nèi)部等效電容; Li為一次儀表的內(nèi)部等效電感; Cp 為連接導(dǎo)線（或電纜）允許的分布電容;  Lp 為連接導(dǎo)線（或電纜）允許的分布電感。

采用信號隔離器可解決多點接地形成“接地環(huán)路”影響，和解決電磁干擾、高頻信號滲入影響，且信號隔離器有一定的隔離功能，在很大范圍內(nèi)，可以有效的保護后級設(shè)備不受雷擊和浪涌的侵害。

采用信號隔離器，可以解決由于導(dǎo)線存在電阻，電壓信號在遠距離傳輸時產(chǎn)生壓降，造成信號失真。信號隔離器可以將電壓信號轉(zhuǎn)化成電流信號實現(xiàn)遠距離信號傳輸。