它们将传感器测得的物理量(如:温度(热电偶和PT100电阻温度传感器)、频率(接近开关、触点、光电传感器)、电流 (电流互感器、霍尔效应传感器)、电阻(电位计)、电压、压力、液位等物理量所产生的电信号,将其转换为标准化的电信号,使其适应PLC、DCS和工业电脑(控制系统)的输入/输出要求。
此外,它们还能将给定的模拟信号转换为另一种信号,使其适应控制系统的输入/输出;或者通过电隔离,实现信号的无干扰长距离传输。
长距离信号传输
电压信号的最大传输距离为10–20米;超过此范围后,其可靠性会下降,且对感应干扰和接地干扰极为敏感。因此,若要将电压信号传输至超过20米的距离,必须将其转换为电流信号并实现电隔离。
电流信号的传输距离可超过300米,且对感应干扰的敏感度较低。要进行长距离电流信号传输,必须采用电隔离。
信号的电隔离(信号隔离):
它将传感器电路与控制电路及电源电路进行电气隔离和分离;因此,每个电路均以自身的零电位为基准运行,由于该零电位与其他电路隔离,因此不会受到不同接地基准之间始终存在的电位差的影响。
它将电源、控制系统以及传感器/执行器之间的不同接地电位进行隔离和分离。
它能确保信号传输无误差、无干扰,并具有更高的可靠性。
隔离等级(以kV为单位)越高,在存在地电位、电磁干扰和瞬态现象(如雷击、放电等)时,传输安全性就越高。
在以下情况下需要电隔离:
控制系统与传感器/执行器之间的距离大于 20 米
接地电位或参考电位不同
接地电位较高,或在放电或接地漏电流发生时可能升高
存在电磁干扰
信号电缆与电源电缆共同敷设在导管中
模拟转换器的串联与并联连接
为了实现信号冗余或单纯复制信号,可以将多个转换器的输入端连接到单个传感器上。
对于电流信号,转换器的输入端必须串联连接。
对于电压信号,转换器的输入端必须并联连接。
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