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朔州朔城温州盾开电气有限公司是一家从事 电涌保护器,信号隔离器研发，生产及销售的企业。目前市场规模已在全国的所有省会城市和数百个二级主要城市设有销售点，出口业务遍及海外100多个和地区；公司引进进口的自动化设备，成熟工艺和精密设备相结合，保证产品品质，从源头把控品质，坚持技术创新。 我们的经营理念是“诚信、创新、、共赢”，您的满意是我们永恒的追求，期待成为您真诚的合作伙伴。
薄膜规由两个基本部分组成,一部分是膜片传感器部分,另一部分为电子线路部分。传感器部分由两片膜片(固定极片与动极片)组成一个电容(见图1),串接在振荡器的选频网络内。当被测压力传到传感器一侧,压力的大小决定了两片膜片间的距离,由电容公式C=KξS/d可以看出,传感器的电容量与两片膜片间的距离倒数1/d成正比,当d变化时,C也随之变化。从振荡器的振荡频率公式f=K/RC中显然可以得出这样的结论:C的变化将引起f的变化,且f∝1/C。
振荡器的输出被藕合到f/v转换器,将频率转换成电压号,经放大后输出一个0～10V的直流电压号,该电压号也正比于Δd,也就是说输出号与被测压力成线性关系,见图2。
由于薄膜规的输出号与被测压力之间是完全的线性关系,输入—输出对应关系从图2可以看出,不论用户选择电压或电流型,输出电号均与输入被测压力成正比关系,这样用户就可以将薄膜规的输出号直接与PIC或计算机连接,无须再作非线性校正,为自动控制提供了必备的基础,节省了人力和物力。
2 200系列产品介绍
经过对薄膜规的研究分析发现,温度变化对一次传感器的影响是仪表产生误差和漂移的主要因素,要做出更高精度,更高稳定性的薄膜规,必须在这方面有所突破。为此,开展了200系列产品的研制。该系列产品带有恒温控制系统,使一次传感器始终处于一个温度恒定的容室内,排除了外界温度变化给一次传感器带来的影响。
恒温控制系统包括:薄片加温器(固定在一次传感器上)、型测温元件、温度控制电路板及保温系统等。见图3。
在温度控制电路中设置一个恒定温度T(=50℃),将测温元件所测到的温度t与之比较:当t
研究该产品的关键是选择适合的加温元件,为了尽量减小体积,必须使加温元件薄型化,测温元件型化,经过遴选,后我们采用了薄片加温器,它的厚度为0.1 mm,可以直接粘贴在传感器的表面,测量元件仅为米粒大小,控温电路采用了专用的温控集成电路使整个电路紧凑可靠,达到了设计要求。一次传感器作恒温处理以后,大大提高了仪表的稳定性,经实测,仪表长期零位漂移达0.15% /3个月,精度为0.25%,温度系数下降为0.02%/℃。其它参数与100系列相同。
3 300系列产品介绍
在国内,传统的真空仪表由于自身的特点,如:规管为玻璃材质,或传送号为非变送器号等因素,无法达到防爆电气、仪表的标准,所以长期以来,没有防爆型的真空仪表问世。
而随着工业生产的发展,在化工、石油、电器等行业都对真空仪表提出了防爆要求。我们在研究了市场需求的同时,也研究了我们生产的产品,认为:薄膜规本身具备防爆型产品的潜质,它具有全金属密封焊接结构和标准的变送器号传送。因此我们对薄膜规作了改型设计,使其符合《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》(GB3836.1—83)和《爆炸性环境用电气设备隔爆型电气设备“d”》(GB3836.2—83),其结构如图4所示。
研制300系列,主要解决了隔爆面的设计和加工,它是在薄膜规的基础上,在外壳,导线出口处和接口连接等处作了隔爆处理,采用高精度螺纹啮合面,并配以各种形状的密封圈。它的外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播,满足了用户在易燃易爆场合使用真空仪表的需求。
产品经仪器仪表防爆监督检验站测试,取得防爆合格证,证号GYB00443,防爆标志ExdⅡBT4。
现在由于社会的发展,很多行业逐渐采用电子式的压力计,也就是我们通常所说的压力变送器,但是由于工作环境,介质,介质温度等等原因,所以我们选用压力变送器一定要考虑这些问题.现在我就谈谈关于压力变送器的选购.
首先,接液材质
低功耗是电子产品设计永无止境的追求，伴随技术的发展，目前隔离器和栅的功耗与过去相比，已经减小许多，性能和技术指标也得到提高。
产品的功耗是各个功能单元功耗的总和，只有降低各个功能单元的功耗才能使得总得功耗降低，增加产品的热稳定性和寿命。隔离器和栅由输入、输出、隔离、电源、等单元构成，其中单元是无源的限压限流网络，技术上进行低功耗改进的可能性非常小。主要在输入、输出、电源、隔离四个单元进行技术改进。
1、 输出单元模块的自适应负载技术
输出模块可以根据负载的大小动态调整输出模块的输出功率，从而减少自身的发热。传统的负载设计是根据额定负载的大小设计输出功率，当输出负载非常小时，多余的负载功率就耗散在仪表内部，从而时仪表自身发热。假设一台隔离器的输出负载设计为750欧姆，那么输出驱动功率一般设计为0.5W。如果在实际应用中此隔离器的负载使用在50欧姆的环境下，那么就有 0.5W – 0.02W = 0.48W的功率转换为仪表自身的发热。如果时多路输出将产生更多的热量，而降低输出模块的额定功率在实际应用中又难以应付市场的复杂状况。
自适应负载技术很好的解决了这个矛盾，此技术的原理图示如下：
下表是对比的测试数据:
测试条件：电源24DC；负载变化 50欧姆～750欧姆
输出模块类型 标准输出模块自适应负载输出模块
模块的耗散功率（50Ω） 320mW 10mW
模块的耗散功率（250Ω） 220mW 10mW
模块的耗散功率（500Ω） 120mW 10mW
模块的耗散功率（750Ω） 20mW 10mW
从上表可以看到：自适应负载技术使得模块的耗散功率是恒定在一个很低的水平，不会受到负载变化的影响。
负荷检测可以根据负载的大小调整输出功率，极大的减少了输出模块的发热，用户在定货时无须说明负载大小，极大的方便了用户的使用和缓解了库存压力。
2、 隔离单元模块的低功耗改进
隔离单元是决定产品技术指标的重要单元。
目前隔离技术主要有磁隔离与光隔离两大类。隔离电路形式有直接调制耦合，反馈调制耦合等多种形式，具体采用什么形式要根据产品的技术指标而定。 总的来讲可以大致分为开关量号采用光隔离，模拟量号采用磁隔离的方式。从技术复杂程度来看，磁隔离比光隔离处理技术复杂，采用磁隔离技术， 设计者可以根据技术指标采用合适的设计方案，隔离的线性、精度可以根据产品要求灵活控制。而光隔离的线性、精度只能依赖器件厂家提供的技术指标， 设计人员可以调整的方式很少，也不可能超过厂家提供的技术指标。由于功耗大，光电隔离也不能实现无源隔离。北京国电中自电气有限公司采用电流互感模式、电流互感反馈模式、 电压互感模式、电压互感反馈模式、电流互感功率补偿模式等多种磁隔离方式。根据产品的特点选择不同的磁隔离模式。
上述隔离模式中，电流互感功率补偿模式是功耗低的模式，目前在新一代的无源隔离栅中使用，在保证技术指标的同时，降低了隔离单元的功耗。
3、电源模块
电源的技术指标是基础，决定产品的性能。目前流行的电源拓扑形式虽然非常多，也很成熟。但我们在隔离器和栅的电源设计中进行了技术创新，目前采用的参数式开关稳压电源设计获得了的发明专利。根据隔离器和栅的特点，参数式开关稳压稳压电源了效率，降低了电源的复杂程度。从工艺和成本上得到改进，减少了产品的故障率。
三、无源隔离器和栅
传统的隔离器和栅均为有源，需要外接24V直流电源。而无源隔离器和栅不需要外接24V直流电源，接线数量减少了三分之一，降低了安装和维护难度。因此，无源隔离器和栅的应用越来越广泛，特别是在DCS和PLC系统的接口应用中，普遍采用无源隔离器和栅的设计模式
无源隔离器和栅的示意图：
无源隔离器和栅是指无须外接24V直流电源，其工作所需要的能量来源于表示号的4 ~ 20mA电流。因此，无源隔离器和栅的功耗必须非常小，是一种功耗的设计应用。更低的功耗和更高的输入、输出线性是衡量无源隔离器和栅的关键指标。
实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电源分开，以防止设备间的干扰。
（5）采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
（6）采用隔离变压器。考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合，而是靠初、次级寄生电容耦合的，因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离，减少其分布电容，以提高抵抗共模干扰能力。
（7）采用高抗干扰性能的电源，如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。这种电源抵抗随机干扰非常有效，它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值（电压峰值小于TTL电平）的电压，但干扰脉冲的能量不变，从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。
低功耗
产品的功耗是各个功能单元功耗的总和，只有降低各个功能单元的功耗才能使得总得功耗降低，增加产品的热稳定性和寿命。隔离器主要在输入、输出、电源、隔离四个单元进行技术改进。
1、 输出单元模块的自适应负载技术
输出模块可以根据负载的大小动态调整输出模块的输出功率，从而减少自身的发热。传统的负载设计是根据额定负载的大小设计输出功率，当输出负载非常小时，多余的负载功率就耗散在仪表内部，从而时仪表自身发热。假设一台隔离器的输出负载设计为750欧姆，那么输出驱动功率一般设计为0.5W。如果在实际应用中此隔离器的负载使用在50欧姆的环境下，那么就有 0.5W-0.02W = 0.48W的功率转换为仪表自身的发热。如果时多路输出将产生更多的热量，而降低输出模块的额定功率在实际应用中又难以应付市场的复杂状况。
2、隔离单元模块的低功耗改进
隔离单元是决定产品技术指标的重要单元。
隔离技术主要有磁隔离与光隔离两大类。隔离电路形式有直接调制耦合，反馈调制耦合等多种形式，具体采用什么形式要根据产品的技术指标而定。总的来讲可以大致分为开关量号采用光隔离，模拟量号采用磁隔离的方式。从技术复杂程度来看，磁隔离比光隔离处理技术复杂，采用磁隔离技术，设计者可以根据技术指标采用合适的设计方案，隔离的线性、精度可以根据产品的要求灵活控制。而光隔离的线性、精度只能依赖器件厂家提供的技术指标，设计人员可以调整的方式很少，也不可能超过厂家提供的技术指标。由于功耗大，光电隔离也不能实现无源隔离。磁隔离模式有电流互感模式、电流互感反馈模式、电压互感模式、电压互感反馈模式、电流互感功率补偿模式等，电流互感功率补偿模式是相对来说功耗低的模式。
3、电源模块
电源的技术指标是基础，决定产品的性能。流行的电源拓扑形式虽然非常多，也很成熟。
优越性
在各个过程环路中使用号隔离办法可以用DCS或PLC等隔离卡件或者现场带隔离的变送器（部分设备可以做到），也可以使用号隔离器来实现。比较起来，用号隔离器有以下优点：
● 绝大部分情况，采用号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜。
● 号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加优越。
● 号隔离器应用灵活，而且它还有型号转换和 号分配功能，使用起来更加方便。
● 号隔离器通常有单通道、双通道、一入二出等通道形式，通道间相互完全独立，构成系统的配置、日常维护更加方便。
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