44
Přehled
Bezpečnost galvanické oddělení
I přes stále vyšší stupeň automatizace stále
silnější rozšíření systémů provozní sběrnicí auto-
matizaci procesů jsou převodníky signálu nadále
nezbytné. Viz obr. hodnoty odporu nebo
napětí snímačů teploty normované proudové
signály, jako např.
Existuje zde značné množství aplikací.
Konvertují tak např. jednoduchý transformátor s
primárním sekundárním vinutím. Energie zde přenáší
elektromagnetickými poli.
Příklad viz obr. Pomocí
příslušných vazebních členů lze ale mezi těmito
obvody přenášet elektrický výkon nebo signály. Obě vinutí jsou
navzájem zcela oddělena. 3
Pt100
Konverze signálů
10 mV
U DC
100 V
zátěž
PA
Měření proudu
Pracovní napětí 100 V
Měřicí napětí mV
Obr.
Převodníky signálů přitom plní podstatě hlavní
úkoly:
• konverzi signálů
• galvanické oddělování signálů
• zesilování signálů. Zde signál přenáší vysílače
prostřednictvím světelných impulzů přijímači. Vhodnost pro příslušnou aplikaci
je ovšem potřeba posoudit při zohlednění
zatížitelnosti vstupního signálu výstupní
zátěže.
Typickým příkladem takového galvanického
oddělení např. Není zde možný přenos
náboje tak, aby jeho tok probíhal jednoho obvodu
do druhého, protože mezi těmito dvěma proudovými
obvody neexistuje elektrické vodivé spojení.
Navíc rozlišujeme mezi pasivními převodníky
signálu, které jsou takzvaném provedení
dvouvodičové techniky které získávají svoji energii
přímo měřicího obvodu, aktivními převodníky
signálu, např. 1.
Galvanické oddělení
Galvanickým oddělením (též galvanickým rozpo-
jením) všeobecně označuje elektrické oddělení
dvou proudových obvodů. Často lze bez omezení
použít převodníky signálu bez pomocné energie.
Převodníky signálu napájecím napětím
(Aktivní převodníky signálu 4vodičová technika)
Tyto převodníky signálu mají napájení formou
pomocné energie, přičemž toto napájení od
měřicího obvodu galvanicky odděleno. Podle prove-
dení tyto převodníky signálu většinou používají
nejen jako oddělovače potenciálu, nýbrž také jako
převodníky signálu nebo zesilovače. Převodník signálu signá-
lem 0…20 vstupu pasivního převodníku
signálu lze zatížit maximálně (IE 0…20
mA, max V)
Spád napětí nebo vlastní požadavek napětí
UVlastní převodníku signálu udává hodnotou
2,8 toho vychází UVlastní (IA RB)
maximální výstupní zatížení: max (UE max –
UVlastní) =760 Ω. Převodníky signálu společnosti Camille
Bauer mají typicky provedené trojcestné galvanické
oddělení, které navzájem galvanicky kompletně
odděluje vstupní obvod, výstupní obvod obvod
pomocné energie. Camille Bauer používá
vedle této metody pro galvanické oddělení také
optické trasy. 1
Vstup
4…20 mA
Napájecí zdroj
Obr. Převodníky signálu bez pomocné
energie neumožňují zesílení signálu nepracují
bez zpětného účinku, tj. výstupní zátěž zatěžuje
přímo vstupní signál.
Proces napájení energií zde probíhá napěťového
spádu vstupních svorkách pasivního převodníku
signálu. 4
Oddělování signálů
IA 0…20 0…20 mA
0…20 mA
zátěž V
Převodníky
RB
RB max (UE max UVlastní) mA
RB max (18 2,8 760 Ω
RB max 760 Ω
Obr. 4…20 mA nebo 0…20
Výstup
Napájecí zdroj
Obr. 2
UE UVlastní (IA RB)
. izolačními zesilovači, které používají
oddělenou přípojku pro pomocnou energii. Velký
význam galvanické oddělení jednotlivých
„obvodů“.
Některé převodníků signálů disponují kromě toho
ještě možností napájení čidla dvěma vodiči.
Hlavní údaje převodnících signálu
Konverze signálů
Vstupní signál mění výstupní signál.
Převodníky signálu bez napájecího napětí
(Pasivní převodníky signálu 2vodičová technika)
K oddělování potenciálu nebo konverzi měřicího
signálu není nutné používat vždy bezpodmínečně
aktivní převodníky signálu
