Izolator de semnal pentru șină DIN

Un izolator de semnal stă între un instrument de teren și sistemul de conducere și trece semnalul printr-o barieră magnetică. Scopul lui nu este să schimbe valoarea, ci să rupă calea electrică: o diferență de potențial de pământ între două capete ale unei instalații, sau un transient cuplat pe un cablu lung, se deplasează pe un fir, iar un semnal transferat fără fir nu poate duce niciuna dintre ele mai departe.

Modulele din această pagină acoperă bucle de curent și de tensiune, de la 4-20 mA și 0-20 mA până la 0-5 V, 1-5 V și 0-10 V. Au 13 mm lățime și se montează pe șină DIN standard de 35 mm, ceea ce permite construirea unui grup în adâncimea dulapului, nu în lățimea lui. Izolarea este de 2000 Vrms între intrare, ieșire și alimentare, precizia transmisiei este de 0,1 % FS la 20 °C, iar timpul de răspuns este de 10 ms sau mai puțin.

Sunt oferite două versiuni. Izolatorul trece un semnal de la un dispozitiv care are deja propria alimentare. Distribuitorul alimentează un transmițător în doi sau în trei fire din același modul și izolează semnalul la întoarcere, ceea ce este aranjamentul folosit atunci când transmițătorul este alimentat prin bucla pe care o măsoară.

Cum funcționează un izolator de semnal

Izolarea este magnetică, nu optică, pe aceste module. Semnalul de intrare este convertit într-o formă care poate traversa o barieră magnetică, este transferat și este reconstruct pe cealaltă parte ca același semnal proporțional. Pentru că cele două părți nu împart niciun fir, o diferență de potențial între ele nu are pe unde să împingă un curent prin firul de semnal, care este mecanismul prin care o buclă de pământ adaugă un decalaj unei citiri altfel corecte.

Suprimarea perturbațiilor în mod comun decurge din același aranjament. O tensiune care apare pe ambele fire ale perechii de intrare, cum ar fi o tensiune indusă de un canal de cabluri împărțit cu un convertizor, are diferențial zero la capătul de recepție. Un filtru reduce un astfel de semnal; o barieră de izolare elimină drumul prin care a ajuns la măsurare, și de aceea un semnal filtrat care încă derivează atunci când lucrează un convertizor apropiat este un caz pentru izolator, nu pentru un filtru mai mare.

Varianta distribuitor extinde aranjamentul la transmițătoarele care își iau alimentarea din buclă. Ea dă 19 până la 25 V buclei la 30 mA sau mai puțin și întoarce semnalul prin aceeași barieră de izolare. Pentru că alimentarea și măsurarea sunt în același modul, bucla are o singură referință în loc de două, iar cablajul dintre ele dispare.

Cum se alege modulul potrivit

Stabiliți mai întâi dacă dispozitivul de teren are propria alimentare. Această singură întrebare separă cele două versiuni: un transmițător în doi fire cere distribuitorul, iar un transmițător sau o sursă cu alimentare separată cere izolatorul. O alegere greșită nu este o chestiune de precizie, pentru că un transmițător în doi fire conectat la un izolator rămâne pur și simplu nealimentat.

Apoi fixați formele de semnal. Intrarea și ieșirea trebuie alese împreună, pentru că ieșirea poate fi numai forma proporțională a intrării: o intrare de 4-20 mA dă 4-20 mA sau 1-5 V, și nu există o setare care să o transforme în 0-10 V. Nici ieșirile de curent și de tensiune nu se schimbă pe teren; schimbarea cere alt hardware, așa că forma hotărâtă la cerere este forma care sosește.

Apoi verificați sarcina. O ieșire de curent comandă 400 Ω sau mai puțin. O ieșire de tensiune are nevoie de o sarcină peste un minim, de la 250 kΩ la 0-5 V și 1-5 V până la 500 kΩ la 0-10 V, iar o sarcină sub această valoare scoate ieșirea din precizia declarată.

În final, stabiliți canalele și alimentarea. Sunt disponibile formele cu o intrare și o ieșire, cu o intrare și două ieșiri și cu două intrări și două ieșiri, iar forma cu două ieșiri este cea care permite unui singur semnal de teren să ajungă la sistemul de conducere și la un înregistrator fără un al doilea transmițător. Modulele lucrează de la 20 până la 32 VDC și este bine să nu fie ținute pe o alimentare împărțită cu un convertizor.

Limite și puncte de confirmat

Un izolator transferă un semnal; nu îl îmbunătățește. O măsurare deja inexactă la transmițător sosește inexactă la celălalt capăt al barierei, iar cifra de 0,1 % FS descrie ce adaugă modulul, nu ce realizează bucla în ansamblu. Acolo unde o buclă trebuie reconciliată, transmițătorul și placa de recepție sunt locurile de căutat mai întâi.

Aceste module sunt date pentru un domeniu de temperatură de la -10 până la 50 °C și o umiditate de la 25 până la 85 %RH, fără condens. Nu sunt etanșe la spălare, iar fața frontală nu este descrisă ca protejată la pătrundere, așa că le este locul într-un dulap, nu pe mașină. Montajul vertical ajută căldura internă să iasă, iar modulele au nevoie de un spațiu atunci când sunt instalate una lângă alta.

Trei puncte din materialul furnizat sunt incomplete și sunt publicate ca atare. Cifrele de consum sunt atribuite celor două versiuni în mod opus în cele două tabele. Sunt citate două referințe EMC diferite pentru același produs. Și un tabel lasă goală celula timpului de răspuns. Acolo unde o aplicație trebuie documentată față de un anumit standard sau o anumită cifră de consum, spuneți-ne și confirmăm care referință se aplică, în loc să alegem una aici.

Documentul furnizat nu precizează dacă există o variantă cu siguranță intrinsecă. O buclă care intră într-o zonă periculoasă este deci un caz de confirmat înainte de comandă, nu un caz la care această pagină poate răspunde.