Преобразователи сигналов Siemens

Область применения

Преобрахователи применяются для обработки аналоговых сигналовдля:

• Гальваническойразвязки
• Преобразования нормированных и ненормированных сигналов
• Усиления и согласования импеданса
• Преобразования в частоту для обработки с цифровым входом
• Защиты от перенапряженияи ЭМС
• Защиты от короткого замыкания на выходе
• Умножения потенциалов.

Примеры использования: Интерфейсный преобразователь в обработке аналоговых сигналов

Ручной/автоматический преобразователь 3RS17 25

Для специального применения, когда требуется симулировать аналоговый сигнал, или для ввода установки в эксплуатацию, когда точное рабочее значение еще неизвестно, аппараты 3RS17 25 имеют настроечный потенциометр для ручного ввода уставок и переключатель режимов «ручной-автоматический».

При положении переключателя в режиме «Ручной режим» и приложенном управляющем напряжении настроечный потенциометр аппарата 3RS17 25 служит для симуляции аналогового выходного сигнала, при этом входной аналоговый сигнал не требуется, устройство отградуировано от 0 до 100 %.

Пример: При настройке выхода на 4 мА–20 мА значение шкалы 0% потенциометра соответствует выходному току 4 мА, значение шкалы 100% соответствует выходному току 20 мА. В положении «A uto», независимо от настройки потенциометра, выдается выходной сигнал, пропорциональный входному значению.

Обзор

В технике автоматизации и регулирования неизбежно приходится работать с аналоговыми сигналами. Здесь нашли свое место интерфейсы 0–10 В и 0/4 –20 мА.

Интерфейсные преобразователи выполняют функцию согласования аналоговых сигналов, как на входе, так и на выходе. Без них не обойтись при обработке аналоговых значений для электронных блоков управления. В промышленности аналоговые сигналы часто передаются на большие расстояния. Для этого необходима гальваническая развязка различных сетей питания. Вследствие сопротивления проводов возникают разности потенциалов и потери, которых следует избегать. Электромагнитные помехи и перенапряжение могут повлиять на входную сторону сигнала или даже вывести из строя аналоговые модули. Интерфейсные преобразователи 3RS17 на всех клеммах имеют защиту до DC 30 В и защиту от неверного подключения полюсов. Очень важной функцией является защита от короткого замыкания на выходе.

Устройства прошли проверку наэлектромагнитную совместимость согласно

• EN 50081 (отраслевой стандарт по излучению помех),
• EN 61000-6-2 (отраслевой стандарт по помехоустойчивости).

Аналоговые системы соответствуют

• IEC 60381-1/2.

Дальнейшая информация

Активные преобразователи интерфейсов

Активные преобразователи интерфейсов обеспечивают максимальную гибкость для применения путем использования внешнего питающего напряжения. Конфигурация с активными преобразователями интерфейсов очень проста, потому что входное и выходное сопротивления и падение напряжения компенсируются источником вспомогательного питания. Они обеспечивают полное разделение напряжения, так же как преобразование сигнала одного типа в другой или усиление. Нагрузка  передаваемого измеренного значения незначительна.

Пассивные преобразователи интерфейса

Пассивные преобразователи интерфейса не требуют внешнего питающего напряжения. Это преимущество может быть использовано только для сигналов тока, которые преобразуются 1:1. Усиление или преобразование не возможно. Преобразователи используются для гальванического разделения токовых сигналов и защиты входов и выходов. Пассивные разделители не работают в свободной реакции, любая нагрузка на выходе создает эквивалентную нагрузку на входе. При использовании пассивного преобразователя выход датчика и входное сопротивление аналогового входа должны быть проанализированы. Этот метод чаще осуществляется в случае чисто токовых сигналов.

Руководство для расчета пассивных преобразователей

Важное замечание: Пожалуйста, учтите следующее при использовании пассивных разделителей:

Напряжение измерительного преобразователя U_E должно быть достаточно для приводов с максимальным током 20 мА, протекающим через пассивный разделитель  с потерей напряжения U_V = 2.8 В и нагрузкой R_B.

Это означает, что:

U_B ≥ U_E = 2.8 В + 20 мА x R_B8

Распределение напряжения в пассивном разделителе

Входное напряжение в зависимости от нагрузки I_a = 20 мА

Следующий график показывает изменение напряжения на входе U_E в зависимости от нагрузки R_B  с учетом потери напряжения U_V. Если нагрузка известна, ось "y" показывает минимальное напряжение, которое должно быть подано на источник тока с учетом наибольшего тока 20 мА через пассивный разделитель и нагрузку.

Токовая пропускная способность выходов

Максимальная нагрузка на выходе определена для токовых сигналов. Это значение сопротивления определяет, насколько больше должно быть входное сопротивление следующего устройства подключенного последовательно в результате преобразования мощности.

Для сигналов напряжения решающим фактором является максимальный ток,  допустимый для выхода.

2-кратное гальваническое разделение

При 2-кратном гальваническом разделении вход электрически изолирован от выхода. "Нулевой потенциал" питающего напряжения такой же, как опорный потенциал для аналогового выходного сигнала.

3-кратное гальваническое разделение

При 3-кратном гальваническом разделении каждая цепь электрически изолирована от других цепей, т.е. вход, выход и источник питания не имеют потенциальной связи.

Размеры для аналогового преобразователя с 3-кратным гальваническим разделением и шири 6.2 мм