信號隔離安全柵
一.定義
1.信號隔離器(isolator):一般指弱電系統中的信號隔離器,保護下級信號系統不受上級系統的影響和干擾。
2.信號隔離安全柵(safetybarrier):連接在基本安全電路和非基本安全電路之間。將供應基本安全電路的電壓或電流限制在一定安全范圍內的裝置。安全柵是一個總稱,分為齊納安全柵和隔離安全柵,隔離安全柵簡稱隔離柵。
二.工作原理
1.信號隔離器工作原理:首先通過半導體器件調制變送器或儀表的信號,然后通過光感或磁感器件進行隔離轉換,然后解調轉換回隔離前的原始信號,同時隔離隔離后信號的電源。確保變換后的信號.電源.地間絕對獨立。
2.齊納式安全柵的工作原理
安全柵的主要功能是限制安全場所的危險能量進入危險場所,限制送往危險場所的電壓和電流。
齊納管Z用于限制電壓。當電路電壓接近安全限壓值時,齊納管導通,使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。
電阻R用于限制電流。當電壓受到限制時,適當選擇電阻值,可將電路電流限制在安全限流值以下。
保險絲F的作用是防止由于長時間流過的大電流燒斷而導致電路限壓失效。當超過安全限壓值的電壓加到電路上時,齊納管被打開。如果沒有保險絲,流經齊納管的電流將無限上升,最終燒斷齊納管,使電路失去限壓。為了保證電路限壓的安全,保險絲的熔斷速度是齊納管可能燒毀的十倍。
采用圖1所示的三冗余齊納管安全柵基本限能電路結構,保證安全柵正常工作.當一個故障點和兩個故障點時,安全柵的輸出能量可以限制在安全參數規(guī)定的范圍內,以滿足要求ia級本質安全電路要求。
3.隔離信號隔離安全柵的工作原理
與齊納安全柵相比,隔離安全柵不僅具有限壓和限流功能,還具有電流隔離功能。隔離柵通常由電路限能單元組成.電流隔離單元和信號處理單元由三部分組成,基本功能電路如圖2所示。電路限能單元是安全柵的核心部分。此外,輔助電路供電電路和儀表信號采集檢測電路。信號處理單元根據安全柵的功能要求進行信號處理