Применительно к ним часто используют термин «активные». Объединяют в одном компактном корпусе преобразователь сигнала и барьер искрозащиты. Преимущества применения этого типа барьеров искробезопасности во многом обусловлены наличием гальванической развязки, которая сама по себе является фактором, увеличивающим «выживаемость» системы. Каналы, защищенные такими барьерами, обладают более высокой помехоустойчивостью. Искрозащиту организовать проще, т.к. активный барьер не требует заземления.
Для представления общего устройства барьера искрозащиты с гальванической развязкой рассмотрим упрощенную схему барьера с гальванической развязкой (рис. 1), предназначенного для защиты цепей дискретных датчиков.
Схема активного барьера искробезопасности работает следующим образом. Напряжение питания от источника питания (ИП) преобразуется генератором (Г) в переменное напряжение (U~) и передается трансформатором (Т) в выпрямитель (В). После выпрямителя стоит схема ограничения тока и напряжения, работа которой знакома нам по работе шунт-диодного барьера искрозащиты. Таким образом, контакты датчика (D) опрашиваются сигналом с искробезопасными параметрами. Когда контакты датчика замкнуты, загорается светодиод оптопары DA, что, в свою очередь, приводит к открытию (замыканию) транзистора этой оптопары, и сигнал с датчика поступает на контроллер.
Рис. 1. Структурная схема барьера искробезопасности с гальванической развязкой
VD - шунтирующий диод (стабилитрон);
R - резистор;
F - предохранитель;
Д - дискретный датчик;
А - оптопара;
Т - трансформатор;
Г - генератор;
В - выпрямитель.
В представленной схеме гальваническую развязку обеспечивают два элемента, это трансформатор (Т) и оптопара (АD). Фактически эти элементы разделяяют схему на две части (синее сечение) — цепь датчика (слева) и цепь приборов (справа), это обеспечивает искрозащиту, не требующую заземления.
Достоинства барьеров искрозащиты с гальванической развязкой
- Не требуют заземления.
- Наличие гальванического разделения.
- Не выходят из строя при штатном срабатывании (нет сгорающего предохранителя).
 Выбрать барьер с гальванической развязкой
Недостатки барьеров искрозащиты с гальванической развязкой
- Требуют источника питания.
- Относительно высокая цена.
Номенклатура барьеров искрозащиты с гальванической развязкой производства ООО «Ленпромавтоматика»
Рекомендуемое применение барьеров искробезопасности с гальванической развязкой
| Применение |
Модели |
Особенности |
| Питание и защита цепей подключения датчиков с токовым выходным сигналом. |
БИА-101 |
Высокая точность преобразования.
Диагностика КЗ и обрыва цепей подключения датчика (фиксированное значение выходного сигнала).
Наличие ФНЧ.
Широкий диапазон напряжений питания.
Потенциальный выход 0...5 В.
Токовый выход 0...20 мА (4...20 мА), т.е. обеспечивает передачу токового сигнала 1:1.
Сертифицирован как средство измерения. |
| НБИ-20П |
Два канала в одном корпусе.
Широкий диапазон напряжений питания.
Токовый выход 4...20 мА.
|
| Питание и защита цепей подключения исполнительных устройств с токовым выходным сигналом |
НБИ-20У |
Два канала в одном корпусе.
Широкий диапазон напряжений питания.
Токовый вход. |
| Питание и защита цепей подключения датчиков типа «сухой контакт». |
БИА-102 |
Два канала в одном корпусе.
Широкий диапазон напряжений питания.
Высокая нагрузочная способность выхода (оптореле). |
| Питание и защита цепей трехпроводного подключения терморезисторов. |
БИА-103-ХХХ |
Широкий спектр модификаций, охватывающий различные диапазоны измерений, типы и НСХП терморезисторов.
Линеаризация сигнала.
Диагностика обрыва любой из трех линий связи с терморезистором (фиксированный выходной сигнал). Наличие ФНЧ.
Широкий диапазон напряжений питания.
Потенциальный выход 0...5 В. |
Параметры внешних искробезопасных электрических цепей активных барьеров
| Изделие |
Тип защищаемого канала |
Маркировка взрывозащиты |
Максимальные параметры внешних искробезопасных электричесикх цепей |
Примечание |
| U0, В |
I0, мА |
С0, мкФ |
L0, мГн |
P0, Вт |
Um, В |
| БИА-101 |
Токовый выход 0...20мА (4...20мА) |
[Exia]IIC |
24 |
40 |
0,1 |
1 |
0,96 |
250 |
Uпит.дат ≥ 22 В при токе 20 мА, основная приведенная погрешность преобразования ≤ 0,1% |
| НБИ-20П |
Токовый выход 4...20мА |
[Exia]IIC |
24 |
30 |
0,1 |
10 |
0,72 |
250 |
Двухканальный барьер. Uпит.дат ≥ 18 В при токе 20 мА, основная приведенная погрешность преобразования ≤ 0,1 % |
| НБИ-20У |
Подключение исполнительных устройств с токовым входом |
[Exia]IIC |
24 |
30 |
0,1 |
10 |
0,72 |
250 |
Двухканальный барьер. Uпит.дат ≥ 18 В при токе 20 мА, основная приведенная погрешность преобразования ≤ 0,1 % |
| БИА-102 |
Дискретные цепи |
[Exia]IIC |
36 |
5 |
1 |
100 |
0,18 |
250 |
Двухканальный барьер. Нагрузочная способность оптореле 100 В, 150 мА переменного или постоянного тока |
| БИА-103-ХХХ |
Терморезисторы |
[Exia]IIC |
24 |
62 |
10 |
8 |
1,49 |
250 |
Термопреобразователи с номинальным сопротивлением 50 Ом или 100 Ом, НСХП датчиков по ГОСТ 6651-94 |
Достоинства барьеров искрозащиты с гальванической развязкой производства ООО «Ленпромавтоматика»
- Гальваническая развязка. Наличие гальванического разделения входных и выходных цепей, а также входных цепей и цепей питания барьера снимает необходимость организации заземления барьеров.
- Широкий диапазон питающих напряжений. Для всех активных барьеров диапазон питающих напряжений лежит в диапазоне 18..36 В.
- Низкое значение приведенной погрешности. Значение основной приведенной погрешности составляет 0,1 %, во всем диапазоне питающих напряжений, т.е. от 18 до 36 В.
- Компактный корпус (толщина корпуса БИА-101 — 17,5 мм, НБИ-20П — 23 мм, но на 2 канала), обеспечивает высокую плотность монтажа и позволяет оптимизировать использование пространства, отведенного под средства автоматизации объекта.
- Монтаж на DIN-рельс. Крепление на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм обеспечивает удобство и высокую скорость монтажа.
- Высококачественная элементная база. Использование только высококачественных комплектующих обеспечивает высокие метрологические характеристики и надежную работу барьера.
- Съемные колодки. Очень удобны при настройке, поверке каналов. Обеспечивают экономию времени и удобство подключений при поверке (калибровке, проверке работоспособности) каналов измерения. Благодаря им отпадает необходимость переподключения объектовых проводов и проводов тестового оборудования. Достаточно подключить провода, например, от калибратора, к одному из барьеров, а затем подключать колодки вместе с проводами от калибратора к другим барьерам.
- Высокая надежность. Барьеры имеют пятилетнюю гарантию.
Лицензии и сертификаты на производимые ООО «Ленпромавтоматика» барьеры искрозащиты с гальванической развязкой
|
