实现交流信号的高精度隔离远传
如右图:PLC为工业控制器,RL为PLC
输入端电流环上的采样电阻,AC220V为待
测交流高电压,接于交流侧的两只电阻是
高电压的分压电阻,作用是将高电压AC220V
降到低压的AC5V,然后送入隔离模块的输
入端.+24V是为隔离模块供电的工业直流
电源.K513AP是有源交流隔离模块,作用
是将前端交流电压信号变换为有远传特性
的恒流源信号,经远传送入PLC.输入输出
端分别夸接TVS管为传输线上承受雷击的
瞬间能量提供回路,保护有源模块和感应
器免受破坏.Rg为信号的增益微调,用于补
偿信号的损失或信号的季节性漂移.
实际应用中前端交流信号处于现场侧,PLC安装于控制室或者控制柜中,由于两者之间存在安装距离,PLC和交流电不可能拥有相同的接地点.由于现场坏境比较恶劣,待测交流电所处环境由于漏电,静电,感应电等因素使PLC的地A和等测电的地B存在一定的电势差.如果待测电的信号与PLC直接连接则两个地间的电势差会通过连接线形成回路,该回路电流直接叠加在电流信号上形成对信号的干扰,轻则使PLC数据采集存在很大误差,重则使PLC控制输出误操作造成严重事故.
解决这一问题的最好方案就是在待测交流电端接入一只有源交流隔离模块,隔离模块作用是将前端弱信号变换成能够远传的恒流信号,同时使有用信号能顺利通过而阻隔两不同电势接地点的回路,彻底解决共地环路干扰问题.
实现信号的高精度变换
SKS为业界客户提供各种信号类型的信号隔离放大器,从信号类型来分通常有直流的0-10V,2-10V,0-5V,1-5V,1V,
100mV,75mV,50mV,25mV,0-20mA,4-20mA,0-10mA,2-10mA,1mA等.为适应客户的电源系统,从供电电源来分有24V,12V和5V.该器件内部的信号变换采用了先进的闭合磁环路技术,对工业干扰有特殊的适应能力,同时内部的电源与输入输出信号间三端隔离,避免大电源电流通过信号线形成回路造成干扰或精度下降.除此之外环氧树脂灌封工艺使产品适用于沙尘,油污,腐蚀,震动等恶劣的工况.
外接元件的选型
该应用中需要外接几只电子元件,为使该电路正常工作,必须选择适合的器件.
①采样电阻的选型
采样电阻的精度和稳定性直接影响到信号的采样精度和稳定性,因些该器件应该选择高精度低温度漂移规格的电阻,功率最好不小于1/4W.
②TVS管的选型
TVS管在电路中起到保护电路以防瞬间高压冲击的作用,推荐选择30V的系列.
③TVS管的选型
分压电阻推荐选用高精度低温度漂移的金属膜电阻.能够承受AC220电压,同时考虑功率,推荐分流电流为100微安,因为隔离模块输入为高阻抗,该分流对信号精度没有影响.
