模擬信號(hào)光電隔離放大器

1.隔離放大器-選型及定義

IBF -U(A)□ -P□- O□

輸入電壓或電流信號(hào)值

U1：0-5V A1：0—1mA

U2：0-10V A2: 0—10mA

U3：0-75mV A3: 0—20mA

U4：0-2.5V A4: 4—20mA

U5：0-±5V A5：0—±1mA

U6：0-±10V A6: 0—±10mA

U7：0-±100mV A7: 0—±20mA

U8：用戶(hù)自定義 A8: 用戶(hù)自定義

輔助電源

P1:DC24V P2:DC12V

P3:DC5V P4:DC15V

P5:用戶(hù)自定義

輸出信號(hào)

O1: 4-20mA         O2: 0-20mA      O4: 0-5V           O5: 0-10V

O6: 1-5V O7: 0-±5V O8: 0-±10V O9: -20-+20mA

O10: 用戶(hù)自定義

2.隔離放大器-產(chǎn)品列舉：

例1： 信號(hào)輸入：0-5V；信號(hào)輸出：0-5V；輔助電源：24V

型號(hào)：IBF U1-P1-O4

例2： 信號(hào)輸入：0-10V；信號(hào)輸出:0-20mA；輔助電源：24V

型號(hào)：IBF U2-P1-O2

例3：信號(hào)輸入：4-20mA 信號(hào)輸出：0-10V；輔助電源：5V

型號(hào)：IBF A4-P3-O5

例3：信號(hào)輸入：4-20mA 信號(hào)輸出：1-5V；輔助電源：12V

型號(hào)：IBF A4-P2-O6

3隔離放大器-產(chǎn)品概述及定義：

貝福隔離放大器是將直流電壓、電流信號(hào)按線(xiàn)性比例轉(zhuǎn)換成互相電隔離的不同直流電壓或電流信號(hào)的儀器。隔離變送模塊主要應(yīng)用于高共模電壓環(huán)境下的信號(hào)變送，對(duì)被測(cè)對(duì)象和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)予以隔離，從而提高共模抑制比，同時(shí)保護(hù)電子儀器設(shè)備和人身安全。在測(cè)量設(shè)備、醫(yī)療電子設(shè)備、電力設(shè)備等方面被廣泛應(yīng)用。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，壓力、位移、溫度、流量、轉(zhuǎn)速等各類(lèi)模擬量傳感器因設(shè)計(jì)使用的技術(shù)方法不同。傳感器工作配電的方式主要分為兩線(xiàn)制和四線(xiàn)制，其輸出的模擬信號(hào)也各有差異，而常見(jiàn)的有0-20mA/4-20mA電流信號(hào)和0-75mV/0-5V/1-5V電壓信號(hào)。要把各類(lèi)傳感器模擬信號(hào)成功采集到PLC/DCS/FCS/MCU/FA/PC系統(tǒng)，就要根據(jù)傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行匹配選型，同時(shí)也要考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器與PLC等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的供電差異及各種EMC干擾的影響，通常把傳感器輸出的模擬信號(hào)隔離、放大、轉(zhuǎn)換后送到PLC等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的直流電壓、電流檢測(cè)、并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)傳送給PLC、顯示儀表等設(shè)備，主要解決工業(yè)控制系統(tǒng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換、傳輸過(guò)程中的干擾問(wèn)題，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的直流電壓、電流的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)等功能

1 . 概述 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類(lèi)型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各種電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，設(shè)計(jì)人員只有預(yù)先了解各種干擾才能有效保證

1 . 概述
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類(lèi)型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各種電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，設(shè)計(jì)人員只有預(yù)先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

2. 電磁干擾源及對(duì)系統(tǒng)的干擾
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源，即干擾源。

干擾類(lèi)型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等；按聲音干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類(lèi)方法。共模干擾是信號(hào)對(duì)地面的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線(xiàn)上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓送加所形成。共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的電器供電室，變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V 以上。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱(chēng)電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O 模件損壞率較高的原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指用于信號(hào)兩極間得干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。

3. PLC 控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來(lái)源有哪些呢？
(1) 來(lái)自空間的輻射干擾
空間的輻射電磁場(chǎng)（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程、雷電、無(wú)線(xiàn)電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱(chēng)為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。若PLC 系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi)，就回收到輻射干擾，其影響主要通過(guò)兩條路徑；一是直接對(duì)PLC 內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；而是對(duì)PLC 通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通信線(xiàn)路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小，特別是頻率有關(guān)，一般通過(guò)設(shè)置屏蔽電纜和PLC 局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。
(2) 來(lái)自系統(tǒng)外引線(xiàn)的干擾
主要通過(guò)電源和信號(hào)線(xiàn)引入，通常稱(chēng)為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。
(3)來(lái)自電源的干擾
實(shí)踐證明，因電源引入的干擾造成PLC 控制系統(tǒng)故障的情況很多，筆者在某工程調(diào)試中遇到過(guò)，后更換隔離性能更高的PLC 電源，問(wèn)題才得到解決。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，
將受到所有空間電磁干擾而在線(xiàn)路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過(guò)輸電線(xiàn)路到電源邊。PLC 電源通常采用隔離電源，但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，絕對(duì)隔離是不可能的。
(4 ) 來(lái)自信號(hào)線(xiàn)引入的干擾
與PLC 控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線(xiàn)，除了傳輸有效的各類(lèi)信號(hào)之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過(guò)變送器或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽略；二是信號(hào)線(xiàn)受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線(xiàn)上的外部感應(yīng)干擾，這是很?chē)?yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線(xiàn)回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。PLC 控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
4.隔離放大器-應(yīng)用舉例:

直流電流/電壓信號(hào)的隔離、轉(zhuǎn)換及放大

模擬信號(hào)地線(xiàn)干擾抑制及數(shù)據(jù)隔離采集

信號(hào)遠(yuǎn)程無(wú)失傳輸

電力監(jiān)控、醫(yī)療設(shè)備隔離安全柵

一進(jìn)一出、一進(jìn)兩出、兩進(jìn)兩出模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換

0~20mA、4~20mA、0~10V、0~30V

等直流信號(hào)做為信號(hào)源的試驗(yàn)室裝置，

如 儀器維修校驗(yàn)等；需要直流信號(hào)做為信號(hào)源的工控設(shè)備，

如調(diào)節(jié)閥、變頻器等；可用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)信號(hào)源進(jìn)行調(diào)試。

是自動(dòng)化及儀表工程師不可缺少的工具

5.隔離放大器-產(chǎn)品特點(diǎn)：

精度等級(jí)：0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)。

0-2.5V/0-5V/0-10V/1-5V等標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)

、0-1mA/ 0-10mA/0-20mA/4-20mA等標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入,

輸出標(biāo)準(zhǔn)的隔離信號(hào)。

輸出電壓信號(hào)：0-5V/0-10V/1-5V、

輸出電流信號(hào)：0-10mA/0-20mA/4-20mA，具有高帶載能力。

全量程范圍內(nèi)極高的線(xiàn)性度（非線(xiàn)性度<0.2%）

6.產(chǎn)品說(shuō)明:

SIP12腳符合UL94V-0標(biāo)準(zhǔn)阻燃封裝

只需外接電位器既可調(diào)節(jié)零點(diǎn)和增益

電源、信號(hào)、輸入輸出 3000VDC隔離

工業(yè)級(jí)溫度范圍：-45～+85度

有較強(qiáng)的抗EMC電磁干擾和高頻信號(hào)空間干擾特性

大小： 32.0mm*13.8mm*8.8mm