Co je isolátor signálu
Isolátor signálu předá měřicí signál z jednoho obvodu do druhého bez elektrického spojení mezi nimi. Vkládá se tam, kde oba konce smyčky leží na různém zemním potenciálu, nebo kde dlouhý kabel sbírá rušení, které by se jinak objevilo v odečtu. Isolátor hodnotu nemění; odstraní vodivou cestu, po které by plynul bludný proud.
Pod týmž názvem se běžně dodávají dvě provedení. Isolátor předá signál ze zařízení, které už má vlastní napájení. Rozbočovač napájí i zařízení v poli - a to dvouvodičový vysílač potřebuje, protože napájení odebírá ze stejné dvojlinky, po které putuje jeho signál. Ta dvě provedení nejsou zaměnitelná: dvouvodičový vysílač připojený na prostý isolátor je prostě bez napájení a zdroj napájený zvlášť připojený na rozbočovač nechá v jedné smyčce soupeřit dvě napájení.
Výběr závisí na čtyřech otázkách: zda zařízení v poli potřebuje napájet, jakou formu má vstupní a výstupní signál, jakou zátěž výstup obslouží při zachování své přesnosti, a jaké oddělení aplikace vyžaduje. Formy vstupu a výstupu se musí určit společně, nikoli jednu po druhé, protože oddělený signál lze zreprodukovat jen v proporcionální formě originálu.
Jak isolátor signálu měří
Oddělení se dosahuje přenosem signálu přes bariéru, kterou neprochází žádný vodič, obvykle magneticky nebo opticky. Vstupní signál se převede do formy, která bariérou projde, přenese se a na druhé straně se obnoví jako tatáž proporcionální hodnota. Protože obě strany nespojuje žádný vodič, potenciálový rozdíl mezi nimi nemá kudy poslat po signálovém kabelu proud - a právě tak zemní smyčka přidá posun k odečtu, který je jinak správný.
Potlačení souhlasného rušení vychází ze stejného uspořádání. Napětí indukované na obou vodičích vstupní dvojlinky, třeba takové, jaké se nabere ve kabelovém žlabu společném s pohonem, přijde na druhé straně jako diferenciál nulový. Filtr takový signál utlumí; izolační bariéra odstraní samu cestu, kterou k měření přišlo. Právě proto je signál, který dál driftuje, když poblíž běží pohon, případem pro isolátor, nikoli pro těžší filtr.
Výstupní stupeň rozhoduje o tom, co vše lze na oddělený signál připojit. Proudový výstup obslouží zátěž až do udávaného odporu, což pokrývá přijímací přístroj a kabel k němu. Napěťový výstup je zdroj, a proto vyžaduje zátěž nad minimem, nikoli pod maximem; lehčí zátěž dostane výstup mimo jeho udávanou přesnost, ale nepoškodí ho. Oba údaje platí pro přesnost, na kterou je modul dimenzován, nikoli jako absolutní meze.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Konfigurace | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Isolátor, nebo rozbočovač | Prosté oddělení, nebo oddělení s napájením zařízení v poli | Zda se dvouvodičový vysílač vůbec dá připojit. Rozhoduje o tom zařízení v poli, nikoli preference. |
| Forma vstupu | Proudová, nebo napěťová smyčka, v definované sadě rozsahů | Co modul může přijmout. Napěťový vstup připojený jako proudový neselže - jen ukazuje nízký odečet. |
| Forma výstupu | Proudová, nebo napěťová, v proporcionální formě vstupu | Co uvidí přijímací zařízení. U většiny modulů formu na místě nepřepnete, takže se musí stanovit už při objednávce. |
| Uspořádání kanálů | Jeden kanál, jeden vstup na dva výstupy, nebo dva nezávislé kanály | Zda jeden signál z pole musí dojít na dvě místa a kolik modulů dovolí hloubka skříně. |
| Úroveň oddělení | Napětí, kterému modul odolá mezi vstupem, výstupem a napájením | Potenciálový rozdíl, který modul přestojí - to je to, co na něj vloží zemní smyčka nebo zkoušební napětí. |
| Schopnost výstupu nést zátěž | Maximální odpor u proudového výstupu, nebo minimální u napěťového | Zda modul obslouží přijímací přístroj i jeho kabel při zachování jmenovité přesnosti. |
| Montážní šířka | Šířka na jeden modul na DIN liště | Kolik kanálů do skříně vejde - u velkého provozu často rozhodující údaj, nikoli specifikace. |
| Ukončení a napájení | Odnímatelné svorky a napájecí napětí dostupné ve skříni | Jak rychle lze modul vyměnit bez zásahu do kabeláže v poli a zda vystačí s napájením, které už je přítomno. |
Jak vybrat: isolátor signálu
| Hledisko | Proč o výsledku rozhoduje | Jak si to ujasnit před poptávkou |
| Zda je zařízení v poli napájeno ze smyčky | Podle toho se ta dvě provedení rozdělují; špatné určení nechá zařízení v poli bez napájení, nebo dvě napájení na jedné dvojlince | Uveďte typ zařízení v poli a jak je napájeno, nikoli jen signál, který dává. |
| Formy vstupního a výstupního signálu | Musí se zvolit spolu, protože výstupem může být jen proporcionální forma vstupu | Uveďte signál zdroje a signál, který očekává přijímací zařízení - jako dvojici. |
| Přijímací zátěž | Proudový výstup má horní mez zátěže a napěťový dolní, obojí vázané na hodnotu přesnosti | Uveďte, co výstup obsluhuje, a délku kabelu k tomu. |
| Počet cílů | Signál potřebný na dvou místech chce modul se dvěma výstupy, nebo druhý vysílač | Vyjmenujte vše, co signál musí dostat, včetně záznamníků a ukazatelů. |
| Požadavek na oddělení | Napětí, kterému modul odolá, musí být větší než potenciálový rozdíl, který může instalace vytvořit | Popište, na co jsou oba konce smyčky připojeny - právě to určuje onen rozdíl. |
| Místo ve skříni a lišta | Šířka na kanál určuje, kolik modulů vejde, a typ lišty určuje, zda modul vůbec lze montovat | Uveďte dostupnou délku lišty a počet kanálů. |
| Klasifikace prostoru | Smyčka vedoucí do nebezpečného prostoru potřebuje pro takové prostředí certifikované zařízení, což standardní provedení není | Uveďte klasifikaci prostoru a zónu, ve které leží polní konec smyčky, pokud nějaká je. |
Údaj o oddělení je napětí, kterému modul odolá, nikoli pracovní napětí. Říká, co modul přestojí mezi svými třemi připojeními; není to potenciálový rozdíl, který by se dal trvale aplikovat, a není to ani tvrzení o elektrické bezpečnosti.
Nejbližší alternativy
isolátor signálu: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od izolátoru signálu |
| Převodníky signálu | Převodník mění formu nebo rozsah signálu, třeba termočlánku na 4-20 mA, a řada z nich převádí bez oddělení. Tam, kde jsou oba konce smyčky už na stejném potenciálu, je převodník menší a levnější odpovědí; tam, kde nejsou, je právě oddělení tou funkcí, která se ve skutečnosti kupuje. |
| Vzdálené I/O | Vzdálené I/O přesouvá převod i sběr do pole a hodnoty nese digitálně, takže několik kanálů sdílí jedno připojení. Isolátor pracuje vždy jen s jednou smyčkou. U nové instalace s digitální sběrnicí může vzdálené I/O potřebu samostatných isolátorů zrušit; u stávající analogové smyčky to nedokáže. |
| Systémy PLC | Programovatelný automat signál čte a reaguje na něj, a některé vstupní karty mají vlastní oddělení mezi kanály. Je-li takové oddělení už přítomno, samostatný modul je nadbytečný; odděluje-li karta pouze proti sběrnici rámu, zemní smyčka mezi dvěma zařízeními v poli je stále případem pro isolátor. |
| Omezovače přepětí | Omezovač přepětí svede přechodový děj do zeminy, isolátor odstraní samu vodivou cestu. Ty dvě funkce se doplňují, nejsou alternativami: omezovač omezí to, co do skříně přijde, a isolátor přeruší smyčku, kterou by jinak putoval potenciálový rozdíl mezi dvěma uzemněnými body. |
| Napájecí zdroje | Rozbočovač napájí zařízení v poli a zároveň odděluje jeho signál - a to dvouvodičový vysílač potřebuje. Napájecí zdroj obvody napájí, ale signál jimi nepropouští. Rozdíl je důležitý tam, kde se o vysílači říká, že je napájen ze smyčky: to je požadavek na rozbočovač, nikoli na zdroj. |
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Zařízení v poli, jaký signál dává a zda je napájeno ze smyčky
- Signál, který očekává přijímací zařízení - formu a rozsah
- Počet kanálů a zda některý signál musí dojít na dvě místa
- To, co výstup obsluhuje, včetně přijímacího přístroje a délky kabelu
- Napájecí napětí dostupné ve skříni
- Potenciálový rozdíl, nebo zdroj zemní smyčky, kterou má modul přerušit
- Zda smyčka vstupuje do nebezpečného prostoru, a pokud ano, o jakou zónu jde
- Dostupná délka DIN lišty a počet kanálů, které se mají osadit
- Zda musí být moduly vyměnitelné bez zásahu do kabeláže v poli