隔离器选型要点

decho0821 2010-2-26 15:10 楼主

隔离器选型要点
一．共模干扰抑制能力,隔离器优势先决条件。隔离器在独有行业范围内,无论是温度隔离变送器、信号分配器、隔离配电器及电流、电压变送器等产品内,它们共有特点是端口之间要绝对电气隔离,也就是一次仪表、电源及采集设备之间没有任何电气连接,且要有一定隔离耐压范围,这是解决所谓设备之间“地”电位差的能力,(共模干扰抑制能力)一款最普通型隔离器也要具备 1500V—2000V 端口耐压时漏电流小于 1mA ,方能满足国内众多工业场合。一些强电场环境或航空、航天测控领域要求会更高。 Paragon( 帕罗肯公司 ) 的 PA 、 PR 系列产品此方面有着独有优势,产品屏弃传统隔离方式,采用 EMI 方式,某些产品耐压已超过 5000V ,已成功为国外某些厂家配套使用。
二．产品耗用电流及产品工作时损耗功率。
当今社会节能环保已是社会各行业倡导的主流,家用电器在此方面尤为突出,也是衡量产品优劣的一个重要指标。但仪器仪表行业可能表现不是很突出,一般仪器仪表也就是几瓦至几十瓦,节能不是倡导主流。但无用的损耗,将会对仪器仪表的使用寿命,工作稳定性带来诸多弊端。隔离器因特殊作用,它是为了完善工业现场 I/O 插件的一类产品,在水泥、环保、冶金等恶劣工业环境下,为了更好对现场仪表信号采集,控制经常在系统集成时就配有专门的隔离柜。此时将在一个隔离柜中,密集安装几十,上百的隔离类产品,当一只产品独立使用时,可能温差感觉不明显,但十只、一百只同时安装时,温度将明显不同。有实验证明：
● 1 只功耗 40mA 隔离器在温度为 2 5 ℃ , 空间 1 ┫的柜中测得温度是 28.7 ℃ ;
● 10 只密集安装时温度是 35.4 ℃ ;
● 100 只密集安装时温度是 52.6 ℃ ;
可见产品温度和数量是成倍数关系的 .
此时的问题就不仅是多耗用电流问题 , 而是直接影响产品使用寿命和参数的稳定 , 也就是许多厂家对产品安装有要求的原因之一 . 那么问题如何解决方法很多 ( 扩大安装空间,增加散热装置等 ) 但只能治标 , 不能治本 . 好的产品还要从产品自身低损耗设计开始 . 因为任何电子类产品,内部器件的寿命都和温度有很大关系,(如电容器在每增 15 ℃ -20 ℃时,使用寿命会减少 1/3 左右)。
我们要做的是,将产品多余损耗降到最低,单路产品的耗用电流在 25mA 内,而且因特殊隔离方式,我们产品能在 -25 ℃ -85 ℃时,保证极高稳定性。(实验测得 -25 ℃ -85 ℃时产品满值仅变化≤ 1 ‰满值)
三．产品传输精度
一款隔离器产品要确保现场信号传输的精度,其中对隔离类产品提出一系列要求,首先对差模干扰抑制能力。所谓差模干扰是信号在传输过程中受外界干扰源影响而叠加在信号上一些无用信号。这些干扰信号严重时可对设备产生误动作和采集、控制不准确。因工业环境的特殊地域,很难有效屏蔽和去除干扰源,因此对隔离类产品又提出此类问题。对于热电偶及微小信号处理不光要增加一些降噪和滤除噪音手段外,还应选取用高精度、高稳定性的差分电路。
另外要保证整个信号传输精度对隔离类产品的自身转换,传输精度也有很高要求,包括产品本身稳定性,受外界干扰的影响,环境温度变化的影响,及信号的分辨率等诸多因素。
总之,在采用此类产品时,应从多方面综合考虑,不要让劣质隔离类产品成为你庞大系统中最薄弱的一个环节。