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實現交流信號的高精度隔離遠傳
如右圖:PLC為工業控制器,RL為PLC
輸入端電流環上的采樣電阻,AC220V為待
測交流高電壓,接于交流側的兩只電阻是
高電壓的分壓電阻,作用是將高電壓AC220V
降到低壓的AC5V,然后送入隔離模塊的輸
入端.+24V是為隔離模塊供電的工業直流
電源.K513AP是有源交流隔離模塊,作用
是將前端交流電壓信號變換為有遠傳特性
的恒流源信號,經遠傳送入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
器免受破壞.Rg為信號的增益微調,用于補
償信號的損失或信號的季節性漂移.
實際應用中前端交流信號處于現場側,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和交流電不可能擁有相同的接地點.由于現場壞境比較惡劣,待測交流電所處環境由于漏電,靜電,感應電等因素使PLC的地A和等測電的地B存在一定的電勢差.如果待測電的信號與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數據采集存在很大誤差,重則使PLC控制輸出誤操作造成嚴重事故.
解決這一問題的最好方案就是在待測交流電端接入一只有源交流隔離模塊,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,徹底解決共地環路干擾問題.
實現信號的高精度變換
SKS為業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.為適應客戶的電源系統,從供電電源來分有24V,12V和5V.該器件內部的信號變換采用了先進的閉合磁環路技術,對工業干擾有特殊的適應能力,同時內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.除此之外環氧樹脂灌封工藝使產品適用于沙塵,油污,腐蝕,震動等惡劣的工況.
外接元件的選型
該應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定性直接影響到信號的采樣精度和穩定性,因些該器件應該選擇高精度低溫度漂移規格的電阻,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.
③TVS管的選型
分壓電阻推薦選用高精度低溫度漂移的金屬膜電阻.能夠承受AC220電壓,同時考慮功率,推薦分流電流為100微安,因為隔離模塊輸入為高阻抗,該分流對信號精度沒有影響.
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