詳細(xì)介紹:
作為工業(yè)中重要的電子器件,隔離器是一種非常常見的信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝置,在各種工業(yè)環(huán)境中,隔離器可以將輸入的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換然后再輸出,同時(shí)確保電氣絕緣安全。隔離器又稱信號(hào)隔離器,隔離器的工作電源與輸入端口以及輸出端口三者是相互隔離的。它的主要作用是信號(hào)隔離及信號(hào)轉(zhuǎn)換。

市面上常見的隔離器產(chǎn)品眾多,關(guān)于隔離器的幾項(xiàng)指標(biāo)以下:
01
工作電壓/基本絕緣
選擇合適的隔離器或變送器時(shí),工作電壓是一個(gè)重要指標(biāo),它顯示不同電路(輸入、輸出和電源電路)之間允許的電位差。
隔離器的允許工作電壓在不同電路之間可能不同。最高額定工作電壓一般適用于輸入和輸出之間,以及輸入和電源之間。輸出和電源之間的允許工作電壓可略低。根據(jù)型號(hào)不同,Knick隔離器的允許工作電壓最高可達(dá)4800V AC/DC。如訂制料號(hào)P52100K11-B4800VF/11,支持到直接輸入±4800 V,變送輸出±10 V。

關(guān)于工作電壓的要求定義參照IEC 61010-1,應(yīng)當(dāng)注意,允許的工作電壓不僅取決于隔離器件所用固體絕緣材料的電介質(zhì)強(qiáng)度,而且取決于設(shè)計(jì)特性,如電氣間隙和爬電距離等,以及外部影響,尤其是污染度(環(huán)境相關(guān)的可能污染)和過(guò)壓類別(疊加脈沖電壓值)。
02
測(cè)試電壓
隔離器件所用絕緣材料的電介質(zhì)強(qiáng)度比器件的允許工作電壓高出很多倍,因此,對(duì)于電位隔離器件,需要另外指定器件的測(cè)試電壓,從而確保工作電壓的額定限值適用于各個(gè)器件。測(cè)試電壓偶爾也會(huì)替代工作電壓,用作電介質(zhì)強(qiáng)度的參數(shù)。根據(jù)具體應(yīng)用的要求,它需要比電路之間的最大可能電位差高出一定的倍數(shù)。Knick隔離產(chǎn)品測(cè)試電壓最高達(dá)18KV AC。
03
污染等級(jí)
為了計(jì)算爬電距離和電氣間隙,微觀環(huán)境的污染等級(jí)規(guī)定有以下4級(jí)別:
污染等級(jí)1:無(wú)污染或僅有干燥的非導(dǎo)電性污染,該污染沒(méi)有任何影響。如,在空調(diào)房或干凈、干燥的房間中。
污染等級(jí)2:一般僅有非導(dǎo)電性污染,可能會(huì)出現(xiàn)因冷凝而引起的偶爾且短暫的導(dǎo)電。如,在實(shí)驗(yàn)室,精密機(jī)械車間。
污染等級(jí)3:存在導(dǎo)電污染,或干燥的非導(dǎo)電污染由于會(huì)出現(xiàn)的冷凝而變得導(dǎo)電。如,在工業(yè)廠房、未供熱的倉(cāng)庫(kù)和鍋爐房中。
污染等級(jí)4:持久的導(dǎo)電性污染。如由于導(dǎo)電塵埃或雨或其他潮濕條件所引起的污染。
04
過(guò)壓類別
過(guò)壓類別I,不出現(xiàn)過(guò)電壓,已將過(guò)電壓瞬變抑制在低水平的電路。
過(guò)壓類別II,含開關(guān)切換的電路,但無(wú)雷擊。例如,在家庭環(huán)境中,設(shè)計(jì)用于插入室內(nèi)墻壁插座的電器,如電動(dòng)工具、電視。
過(guò)壓類別III,無(wú)雷擊,適用于固定裝置內(nèi)的電路,例如家用保險(xiǎn)絲開關(guān)面板,持續(xù)連接到固定電源端的空調(diào),工業(yè)設(shè)備等。
過(guò)壓類別IV,最高一類的過(guò)電壓,含雷擊,直接連接到配電線路的設(shè)備,例如配電房、變壓器等儀表。

圖1.P22400系列信號(hào)隔離器
05
浪涌承受能力
工業(yè)環(huán)境中,尤其是因?yàn)殚_關(guān)切換過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)壓擺率達(dá)數(shù)千V/μs的快速瞬變。此類過(guò)壓可能會(huì)損害或破壞敏感電子器件。
Knick隔離器滿足IEC 255-4的耐電涌要求。各個(gè)電路(輸入、輸出、電涌)以及電路之間的隔離均能防范短時(shí)過(guò)壓。測(cè)試電壓達(dá)5KV,持續(xù)時(shí)間1.2/50μs。

06
溫度系數(shù)(Temperature Coefficient)/溫漂
溫度系數(shù)是反映溫度變化引起增益變化的特性。變化率可以用一個(gè)相對(duì)參數(shù)規(guī)定,例如%/K或ppm/K (Parts Per Million/ Kelvin),也可用一個(gè)絕對(duì)值規(guī)定,如nA/K或μA/K。
舉例1,
溫度系數(shù) 0.005%/K (=50 ppm/K) , 參考室溫23℃
柜子預(yù)期溫度50℃。
δ=50℃-23℃=27℃
27K * 50ppm/K = 1350 ppm
1350 ppm * 20mA =27 μA
溫度誤差為27μA/20mA= 0.14%
舉例2,
溫度系數(shù) 300ppm/K =(0.03%/K),參考室溫23℃
柜子預(yù)期溫度50℃。
δ=50℃-23℃=27℃
27K * 300ppm/K = 8100 ppm
8100 ppm * 20mA =162μA
溫度誤差為162 μA/20mA = 0.8%

圖2.高壓應(yīng)用的Pt100 P44000系列溫度變送器
在環(huán)境溫度過(guò)低或過(guò)高的工況下,溫度系數(shù)較大的隔離器溫漂也較大,傳輸特性受影響較大。因而,溫度系數(shù)是考核隔離器傳輸品質(zhì)的重要參數(shù)之一。
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