作為工業(yè)中重要的電子器件，隔離器是一種非常常見的信號轉(zhuǎn)換與處理裝置，在各種工業(yè)環(huán)境中，隔離器可以將輸入的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換然后再輸出，同時確保電氣絕緣安全。隔離器又稱信號隔離器，隔離器的工作電源與輸入端口以及輸出端口三者是相互隔離的。它的主要作用是信號隔離及信號轉(zhuǎn)換。

   市面上常見的隔離器產(chǎn)品眾多，關(guān)于隔離器的幾項指標(biāo)以下：

   01

工作電壓/基本絕緣

   選擇合適的隔離器或變送器時，工作電壓是一個重要指標(biāo)，它顯示不同電路（輸入、輸出和電源電路）之間允許的電位差。

   隔離器的允許工作電壓在不同電路之間可能不同。最高額定工作電壓一般適用于輸入和輸出之間，以及輸入和電源之間。輸出和電源之間的允許工作電壓可略低。根據(jù)型號不同，Knick隔離器的允許工作電壓最高可達(dá)4800V AC/DC。如訂制料號P52100K11-B4800VF/11，支持到直接輸入±4800 V，變送輸出±10 V。

   關(guān)于工作電壓的要求定義參照IEC 61010-1，應(yīng)當(dāng)注意，允許的工作電壓不僅取決于隔離器件所用固體絕緣材料的電介質(zhì)強(qiáng)度，而且取決于設(shè)計特性，如電氣間隙和爬電距離等，以及外部影響，尤其是污染度（環(huán)境相關(guān)的可能污染）和過壓類別（疊加脈沖電壓值）。

02 

測試電壓 

   隔離器件所用絕緣材料的電介質(zhì)強(qiáng)度比器件的允許工作電壓高出很多倍，因此，對于電位隔離器件，需要另外指定器件的測試電壓，從而確保工作電壓的額定限值適用于各個器件。測試電壓偶爾也會替代工作電壓，用作電介質(zhì)強(qiáng)度的參數(shù)。根據(jù)具體應(yīng)用的要求，它需要比電路之間的最大可能電位差高出一定的倍數(shù)。Knick隔離產(chǎn)品測試電壓最高達(dá)18KV AC。

03

污染等級

    為了計算爬電距離和電氣間隙，微觀環(huán)境的污染等級規(guī)定有以下4級別：

污染等級1：無污染或僅有干燥的非導(dǎo)電性污染，該污染沒有任何影響。如，在空調(diào)房或干凈、干燥的房間中。

污染等級2：一般僅有非導(dǎo)電性污染，可能會出現(xiàn)因冷凝而引起的偶爾且短暫的導(dǎo)電。如，在實驗室，精密機(jī)械車間。

污染等級3：存在導(dǎo)電污染，或干燥的非導(dǎo)電污染由于會出現(xiàn)的冷凝而變得導(dǎo)電。如，在工業(yè)廠房、未供熱的倉庫和鍋爐房中。

污染等級4：持久的導(dǎo)電性污染。如由于導(dǎo)電塵?；蛴昊蚱渌睗駰l件所引起的污染。

04 

過壓類別

過壓類別I，不出現(xiàn)過電壓，已將過電壓瞬變抑制在低水平的電路。

過壓類別II，含開關(guān)切換的電路，但無雷擊。例如，在家庭環(huán)境中，設(shè)計用于插入室內(nèi)墻壁插座的電器，如電動工具、電視。

過壓類別III，無雷擊，適用于固定裝置內(nèi)的電路，例如家用保險絲開關(guān)面板，持續(xù)連接到固定電源端的空調(diào)，工業(yè)設(shè)備等。

過壓類別IV，最高一類的過電壓，含雷擊，直接連接到配電線路的設(shè)備，例如配電房、變壓器等儀表。

圖1.P22400系列信號隔離器

05 

浪涌承受能力

    工業(yè)環(huán)境中，尤其是因為開關(guān)切換過程中，可能會出現(xiàn)壓擺率達(dá)數(shù)千V/μs的快速瞬變。此類過壓可能會損害或破壞敏感電子器件。

    Knick隔離器滿足IEC 255-4的耐電涌要求。各個電路（輸入、輸出、電涌）以及電路之間的隔離均能防范短時過壓。測試電壓達(dá)5KV，持續(xù)時間1.2/50μs。

06 

溫度系數(shù)（Temperature Coefficient）/溫漂

   溫度系數(shù)是反映溫度變化引起增益變化的特性。變化率可以用一個相對參數(shù)規(guī)定，例如%/K或ppm/K (Parts Per Million/ Kelvin)，也可用一個絕對值規(guī)定，如nA/K或μA/K。

舉例1，

溫度系數(shù) 0.005%/K (=50 ppm/K) , 參考室溫23℃

柜子預(yù)期溫度50℃。

δ=50℃-23℃=27℃

27K * 50ppm/K = 1350 ppm

1350 ppm * 20mA =27 μA

溫度誤差為27μA/20mA= 0.14%

舉例2，

溫度系數(shù) 300ppm/K =(0.03%/K)，參考室溫23℃

柜子預(yù)期溫度50℃。

δ=50℃-23℃=27℃

27K * 300ppm/K = 8100 ppm

8100 ppm * 20mA =162μA

溫度誤差為162 μA/20mA = 0.8%

   圖2.高壓應(yīng)用的Pt100 P44000系列溫度變送器

   在環(huán)境溫度過低或過高的工況下，溫度系數(shù)較大的隔離器溫漂也較大，傳輸特性受影響較大。因而，溫度系數(shù)是考核隔離器傳輸品質(zhì)的重要參數(shù)之一。

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