+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Гальванические элементы без жидкостных соединений

    По наличию или отсутствию жидкостного соединения между двумя растворами гальванического элемента. При на- [c.227]

    По наличию или отсутствию жидкостного соединения между двумя растворами гальванического элемента. При наличии жидкостного соединения гальванический элемент (или цепь) называется цепью с переносом. [c.190]

    Выбор оборудования и приборов для измерения напряжения гальванического элемента определяется требуемой точностью измерений. Для получения эталонных данных необходимо составлять цепь элемента без жидкостного соединения, измерение напряжения которого проводят с помощью прецизионных вольтметров. Для большинства практических задач достаточной является точность до 1 мВ. В таких случаях можно использовать высокоомные вольтметры. В качестве электродов сравнения удобно использовать каломельные, хлорсеребряные, ртутно-оксидные, ртутно-сульфатные и др.

[c.89]


    Применение гальванических элементов без жидкостного соединения обеспечивает точное определение термодинамических функций реакции, за счет которой элемент совершает работу, так как  [c.632]

    Концентрационный элемент без жидкостных соединений образуется сочетанием двух самостоятельных гальванических элементов с разной концентрацией одного и того же электролита. Пусть один из таких элементов состоит из газового водородного и хлор-серебряного электродов в растворе соляной кислоты  [c.86]

    Рис- 12.1. Простой гальванический элемент без жидкостного соединения. 

[c.383]

    ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ БЕЗ ЖИДКОСТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.192]

    Относительный электродный потенциал любого электрода можно определить, составляя элемент из этого электрода и стандартного водородного электрода (желательно без жидкостных соединений) и измеряя зависимость его э. д. с. от концентрации. Если один из электродов представляет собой металл, погруженный в раствор, который содержит ионы металла с зарядом п- , то гальванический элемент можно изобразить так  [c.195]

    В начале настоящей главы излагаются основные принципы метода электродвижущих сил, описываются условные обозначения для гальванических элементов, а также условия, касающиеся знаков электродвижущей силы и стандартных электродных потенциалов. Затем излагается термодинамика гальванических элементов с жидкостными соединениями и без жидкостных соединений, причем это изложение связывается с результатами исследований растворов. Далее подробно рассматриваются гипотетический потенциал жидкостного соединения, понятие об электрическом потенциале на границе раздела фаз, проблема индивидуальных химических потенциалов и активностей ионов. В конце главы обсуждается вопрос о тех ограничениях, которые возникают при использовании элементов с жидкостными соединениями из-за наличия диффузионных потенциалов, а также описывается удобный способ устранения последних.

[c.285]

    Среднее отклонение точек от кривых составляет около 0,25%, и лишь для пяти или шести точек отклонение достигает 0,5%. Эти отклонения имеют тот же порядок величины, что и отклонения, встречающиеся при электрометрических определениях констант диссоциации с помощью элементов бе жидкостных соединений (среднее отклонение 0,05 лб, максимальное —0,1 Однако следует отметить, что колориметрический метод часто применяется при таких концентрациях, которые лежат за пределами, доступными методу исследования с помощью гальванических элементов. 

[c.469]


    В промышленных гальванических элементах используются, в основном, те же конструкции стеклянных электродов, что и в рН-метрах. Удовлетворительные стеклянные электроды с толстыми стенками можно получить из низкоомных стекол. Такие толстостенные электроды легко выдерживают относительно высокие давления, при которых иногда приходится работать проточным галь-. ваническим элементам. Для гальванических элементов, применяемых в промышленных установках, пригодны вспомогательные каломельные электроды с жидкостной границей, образованной волокном, шлифом, палладиевым кольцом, пористой мембраной или капилляром. Пока еще не найдено удовлетворительного решения для получения устойчивого жидкостного соединения в условиях высоких давлений. Закрытые каломельные электроды хорошо работают до давления 2 атм. Электроды должны быть постоянно заполнены раствором хлорида калия. 
[c.362]

    Гальванический элемент без жидкостного соединения состоит из двух электродов, которые соответствуют различным ионам в общем растворе э. д. с. элемента определяется разностью потенциалов двух полуэлементов. Примером может служить элемент [c.174]

    Гальванический элемент может быть получен не только сочетанием двух различных электродов, но и одинаковых, находящихся в одинаковом электролите различной концентрации. Можно составить концентрационный элемент так, что растворы различной концентрации не будут соприкасаться друг с другом.

Это будет элемент без жидкостного соединения или без переноса ионов. Такие элементы дают э. д. с., зависящую только от различия [c.302]

    Если не затрагивать вопроса об обратимости процесса на индикаторном электроде, то при экспериментальном определении Е» необходимо преодолеть две трудности найти коэффи. циенты активности компонентов редокс-систем и избежать оши бок за счет жидкостного соединения в гальванических элементах типа (И). Рассмотрим каждую отдельно. 

[c.81]

    I. Равновесные измерения. Проводятся с помощью гальванического элемента, у которого реакции на электродах обратимы. Источником погрешностей здесь может служить непостоянство потенциала жидкостного соединения. [c.121]

    Гальванический элемент может быть получен не только сочетанием двух различных электродов, но и одинаковых, находящихся в одинаковом электролите различной концентрации. Можно составить концентрационный элемент так, что растворы различной концентрации не будут соприкасаться друг с другом.

Это будет элемент без жидкостного соединения или без переноса ионов. Такие элементы дают э. д. с., зависящую только от различия концентрации растворов. Если в концентрационном элементе растворы различной концентрации соприкасаются, то получается элемент с жидкостным соединением или с переносом ионов. В таком случае э. д. с. зависит не только от концентраций растворов, но и от скачка потенциала, возникающего на границе между ними и называемого диффузионным потенциалом. [c.277]

    Так можно рассчитать э. д. с. гальванических элементов, состоящих из любых электродов, исключив соответствующим образом потенциалы жидкостных соединений (если они вообще существуют) между электродами. Результаты такого расчета согласуются с реально 

[c.118]

    Реакции вида (II. 1) изучают в гальванических элементах, которые содержат исследуемый полуэлемент и электрод сравнения. При схематической записи гальванических элементов слева помещают электрод сравнения, а справа — исследуемый электрод. Разность электрических потенциалов гальванического элемента Е определяется как величина, равная разности потенциалов между сделанными из одного и того же металла клеммами правого и левого электродов [75]. Гальванические элементы, включающие границу раздела двух разных растворов электролитов, на которой возникает диффузионный (жидкостный) потенциал El, называют гальваническими элементами с переносом, или с жидкостным соединением. Если 

[c.24]

    Силлен, Россотти и другие исследователи с помощью гальванических элементов с переносом определили скачки диффузионного потенциала AEd на границе жидкостного соединения вида [c.14]

    При потенциометрических исследованиях процессов комплексообразования используют два типа гальванических элементов 1) элементы без жидкостного соединения (элементы без переноса), 2) элементы с жидкостным соединением (элементы с переносом). [c.22]

    Элементы с жидкостным соединением состоят из индикаторного электрода, находящегося в электролите переменного состава, и электрода сравнения, находящегося в электролите постоянного состава.

Э. д. с. гальванического элемента с жидкостным соединением Е включает скачки потенциала на границе раздела индикаторный электрод—исследуемый раствор (фо), электрод сравнения—раствор, в котором он находится (фо, ср), а также диффузионный потенциал фкоторых находятся основной электрод и электрод сравнения [c.22]


    При работе с гальваническими элементами без жидкостного соединения отпадают трудности, связанные с необходимостью устранения или учета диффузионного потенциала. Однако при 
[c.22]

    В основе потенциометрического определения концентраций ионов лежит предположение, что их коэффициенты активности, а также диффузионный потенциал (в случае применения гальванических элементов с жидкостным соединением) сохраняются постоянными, если в растворе поддерживается постоянная ионная сила, и потому можно пользоваться кажущейся стандартной э. д. с. Е°. При соблюдении указанных условий активности ионов, понимаемые как инструментальные величины, могут быть приравнены концентрациям.[c.60]

    Потенциометрический метод применяют тогда, когда в гальваническом элементе возможно обратимое протекание окислительновосстановительной реакции с участием исследуемой системы Ох—Red. Естественно, существуют варианты потенциометрического метода, обусловленные особенностями изучаемых систем. Для многих гетерогенных окислительно-восстановительных систем, образованных металлом и его ионом, стандартный окислительный потенциал определяют с помощью гальванического элемента без жидкостного соединения. Например, для системы 2п + — 2п предложен элемент [144, 145] [c.68]

    Стандартный окислительный потенциал гомогенных окислительно-восстановительных систем в растворах определяют обычно при помощи гальванических элементов с жидкостным соединением. Для получения точных значений ф° необходимо исключить неопределенность, вносимую жидкостным соединением, устранить влияние комплексообразования и гидролиза и учесть коэффициенты активности. Соблюдение всех приведенных выше условий, строго говоря, невозможно. Введение поправок, учитывающих соответствующие эффекты, повышает точность определения величин ф°, но представляет трудную задачу, особенно для систем, образованных ионами переходных металлов, которые гидролизуются уже в кислых средах и охотно образуют комплексные соединения. [c.69]

    В главе IV большое внимание было уделено использованию окислительного напряжения при изучении протолитических процессов, протекающих в органических окислительно-восстановительных системах, и показана предпочтительность во многих случаях этой величины по сравнению с окислительным потенциалом. Необходимое условие, позволяющее использовать окислительное напряжение — проведение процессов в гальваническом элементе без жидкостного соединения, составленном из окислительно-восстановительного и водородного или стеклянного (с водородной функцией) электродов. Окислительное напряжение можно применять для исследования протолитических процессов в неорганических окислительно-восстановительных системах, к которым относятся гидролиз, образование смешанных комплексов, включающих гидроксильные группы, диссоциация (протонизация) координированных лигандов. В разделе V.5 мы использовали окислительное напряжение для выяснения возможности образования бисульфатного комплекса Fe (III). [c.180]

    При схематическом изображении гальванического элемента границу между металлом и электролитом, через которую идет ток при замь1кании элемента, обозначают вертикальной сплошной линией, а границу между двумя растворами (жидкостное соединение), через которую также идет ток, — вертикальной штриховой. Буква М символизирует металлический провод, [c.478]

    В разд. IX. 3 рассмотрены гальванические элементы с переносом без разделения их э. д. с. на отдельные потенциалы. Такой подход является термодинамически строгим. Однако для практических целей иногда необходимо оценить значение диффузионного потенциала, возникающего на границе раздела соприкасающихся жидкостей. Остановимся на простейшем случае, когда жидкостное соединение образуется при соприкосновении двух растворов одного и того же I—1-электролйта с концентрациями с и с».[c.516]

    Метод э. д. с. наиболее прост экспериментально и обеспечивает высокую точность определения среднего коэффициента активности. Определение производят с помощью гальванических элементов без жидкостного соединения, составленных из полуэлементов, обратимых к ионам электролита. Отсюда — и ограничения метода, поскольку обратимые полуэлементы имеются для немногих ионов. Равзитие ионометрии заметно расширило ассортимент ИСЭ, что создает условия для расширения границ применимости метода. При использовании ИСЭ необходимо удостовериться в обратимости их и специфичности к определенному иону. [c.549]

    После выбора полуэлементов (электродов) составляется гальванический элемент без жидкостного соединения. Его э. д. с. зависит от окислительно-восстановительных или ионообменных реакций, протекающих в полуэлемен-тах. [c.549]

    Гальванический элемент, имеющий жидкостное соединение, в соответствии с международными правилами схематичжки записывают, как показано в следующем 1римере, где положительный полюс расположен справа  [c. 13]

    Изобразить гальванический элемент без жидкостных соединений, который можно использовать для определения коэффициентов активности водных растворов а) NaOH и б) h3SO4. Написать уравнения, связывающие э. д. с. и средний ионный коэффициент активности. [c.208]

    Воспроизводимое жидкостное соединение с цилиндрической симметрией, образующееся в трубке над стеклянным краном, устанавливается в стеклянно-каломельном элементе Котса [118]. Этот гальванический элемент наряду с элементом Смита [119] можно заполнять заново с образованием жидкостной границы без извлечения элемента из термостата. [c.240]

    Трудно составить гальванический элемент, имеющий жидкостные соединения и лишенный диффузионного потенциала Едпщ. Вычисление последнего не всегда возможно с достаточной достоверностью, поэтому измеренная величина э. д. с. содержит некоторое неопределенное слагаемое. Желательно принимать меры к уменьшению диффузионного потенциала, если полное уничтожение его невозможно. Наиболее простой способ заключается в устройстве промежуточного соединительного сосуда (см. рис. 47), содержащего концентрированный раствор хлористого калия. Благодаря большой концентрации хлористый калий диффундирует из соединительного сосуда в оба раствора. Подвижность ионов К и F почти одинакова (i/= 73,5, F=76,3), поэтому и дифф весьма мал. Иногда применение хлористого калия невозможно (например при соприкосновении его с раствором соли серебра, приводящем к выпадению осадка Ag l). В подобных случаях следует пользоваться другими соединительными растворами, ирны которых обладают близкой подвижностью, например раствором Nh5NO3, для которого t/ = 73,7 и 1/ = 71,42, [c.310]

    На схеме элемента одна-вертикальная линия условно изображает границу фаз, разность потенциалов на этой границе учитывается при расчете э.д. с. Двойная вертикальная линия обозначает жидкостное соединение, для которого разность потенциалов либо не учитывают, либо считают устраненной с помощью соответствующего солевого мостика. Так, гальванический элемент, состоящий из полуэлементов цинка и меди, молчно записать следующим образом [c.240]

    Точность эксперимеитального определения стандартного потенциала редокс-систем в значительной мере связана с потенциалом жидкостного соединения фо в гальванических элементах типа (II). Из-за разных подвилшостей положительно [c.82]

    В 1955 г. Ковингтон и Пру, обобщая опыт предыдущих лет, показали пригодность стеклянных рН-метрическпх электродов для термодинамических исследований [147]. Использование двух гальванических элементов без жидкостного соединения [c.83]

    Таким образом, стандартный окислительный потенциал системы ион металла — металл может быть найден с помощью гальванического элемента без жидкостного соединения, полуэлементы которого обратимы к ионам соли металла. По-видимому, слабое комплексообразование между ионами соли не будет влиять на точность определения стандартного окислительного потенциала, поскольку оно учитывается средним коэффициентом активности. Применение гальванических элементов без жидкостного соединения для рассматриваемых целей ограничено небольшим набором электродов, обратимых к ионам металла. Успехи в области разработки йонселек-тивных электродов [105], включая стеклянные электроды с металлическими функциями [107], создают новые возможности в этом отношении. Представляет интерес электрод, обратимый к ионам IO4 [146], в силу слабой, в общем случае, склонности этого аниона к образованию комплексов. [c.69]

    Гальванический элемент II представляет собой элемент без жидкостного соединения, поскольку каждый из его полуэлементов содержит равныеи значительные количества кислот, а концентрации обеих форм окислительно-восстановительной системы малы, по сравнению с ионной силой раствора. Последняя в одной серии опытов была равна 1,0 и в другой — 4,0 М. Концентрация соляной кислоты менялась соответственно от О до 1,0 М и от О до 4,0 М. [c.181]


Устройство суммирования УС-2444 | ООО «Лаборатория радиосвязи»

Устройство суммирования модели УС-2444 предназначено для согласования
приёмо-передатчика с двумя антенно-фидерными устройствами (АФУ), имеющих волновое сопротивление 50 Ом и работающих в ГМВ диапазоне.

Устройство суммирования УС-2444 применяется для построении сложных антенных систем гражданской КВ-радиосвязи ведомственного и коммерческого использования.                                                                                        

Устройство реализует функцию деления мощности сигналов от передатчика
к АФУ или функцию сложения мощности сигналов от АФУ к приёмнику. 

  Конструктивно устройство суммирования выполнено на фазосдвигающих высокочастотных LC-цепочках, помещённых в литой алюминиевый корпус, снабжённый разъёмами  N-типа розетка для подключения к АФУ и радиостанции. Гальваническое соединение центральных контактов всех разъемов обеспечивает подачу питания на активные устройства по центральной жиле коаксиального кабеля.

На боковой стенке корпуса устройства суммирования расположен переключатель режимов работы «1-Р-2», необходимый при использовании внешних согласующих устройств для настройки антенн.

На корпусе изделия имеется зажим заземления Ø 5 мм, а также четыре резьбовых отверстия Ø 4 мм для крепления устройства к поверхности.

Подключение коаксиальных кабелей от радиостанции и антенн к устройству суммирования выполняется с помощью коаксиальных разъёмов, установленных на корпусе изделия, согласно их маркировке.

 

 

 

 

 

Технические характеристики УС-2444
Рабочая частота, МГц    2.444
Диапазон рабочих частот, МГц 1,944 ÷ 2,944
Количество каналов 2
Прямые потери в каналах: «Р/СТ» — «АНТ 1», «Р/СТ» — «АНТ 2» <0,3
Максимальная (непрерывная) подводимая мощность, Вт 50
Входное сопротивление, Ом 50
КСВН ≤1:1,2
Диапазон рабочих температур, С от -50 до +60°С
Разъёмы N-типа, розетка, 3 шт.
Габариты в упаковке (ДхШхВ) 135х121х44 мм*
Масса, кг ≤0,52 кг

 

 

Алмазная пыль, Полировочный камень, гальваническое соединение, CBN, шлифовальный круг, Алмазное шлифовальное колесо

Q. Где находится Guangzhou South Diamond? Можно ли посетить вашу компанию?

A:Гуанчжоу Южной со стразамиНаходится в Гуанчжоу, очень удобно посетить нас, приглашаем Вас посетить.

Вопрос: безопасно ли иметь дело с Guangzhou South Diamond?

О: Конечно,Гуанчжоу Южной со стразамиЕсть зарубежные клиенты по всему миру. И для первого сотрудничества, вы можете оплатить через Escrow или Paypal, если беспокоиться о безопасности.

Q. Каковы основные продукты Guangzhou South Diamond? Может ли Гуанчжоу южные алмазы поставлять пользовательские продукты?

О: наша основная продукция-это все виды алмазных инструментов, таких как синтетический алмазный порошок, алмазные/CBN шлифовальные круги, алмазные пилы, алмазные диски, алмазные наконечники для дермабразии и другие сопутствующие продукты.

Q. Как Guangzhou South Diamond Company контролирует качество продукции?

О: у нас есть хорошо обученная профессиональная команда контроля качества, каждый продукт имеет очень строгую систему контроля качества.

В: Можете ли вы сделать образец для тестирования?

О: Да, мы можем сделать образец в соответствии с требованиями заказчика, алмазные порошки могут быть предоставлены бесплатно.

В: каковы ваши условия оплаты?

A: T/T, Western Union, PayPal

Подписи

Если у вас возникнут какие-либо вопросы, свяжитесь с нами для дальнейшего обсуждения.

Похожие товары

Новое поступление, школьная форма для девочек, синий Блейзер и желтая плиссированная юбка, комплекты с галстуком
TEYES SPRO Plus для Geely Emgrand X7 Vision X6 Haoqing SUV 2014 — 2020 Автомобильный Радио Видео плеер навигация GPS No 2din 2 din DVD
Лидер продаж, трендовые продукты, искусственные одиночные цветы персика, ветки цветущей вишни для украшения дома и свадьбы
Лидер продаж, в наличии, китайский новый самосвал 4×2 4×4 sinotruck

4 500,00 $ — 6 000,00 $

Готово к отправке, SKIIP23NAB126V1 модуль SKIIP 23NAB126V1 выпрямителя тормозной прерыватель + 3-фазный мост igbt-инвертор для сварочной машины с поддержкой методов SKIIP23 NAB126V1
Новый дизайн, Дегидратор для фруктов/сушилка для продуктов/Дегидратор для еды и овощей
Больничные расходные материалы, одноразовые наборы инфузий iv с иглой для одноразового использования
Высокое качество SK5 SK7 углеродистая сталь Dacromet покрытие DIN25201 двойная многослойная самоблокирующаяся шайба

Заземление

При винтовом соединении лотков и аксессуаров, а также при использовании штатных соединителей отношение начального сопротивления контактного соединения элементов к сопротивлению целого участка лотка составляет не более 2 единиц, что соответствует ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические”.  Металлические короба и лотки допускается использовать в качестве защитных PE-проводников при условии, что конструкцией предусмотрено данное использование — ПУЭ глава 1.7 “Заземление и защитные меры электробезопасности защитные проводники, PE-проводники».  
Кабеленесущие системы могут использоваться в качестве PE-проводника в следующих случаях:

— Кабеленесущая трасса не имеет прерываний;
— Обеспечена необходимая площадь сечения лотка и его соединений на всем протяжении линии;
— Обеспечено надежное гальваническое соединение элементов линии;
— Проводится регламентное обслуживание и контроль соединений.
Для использования кабеленесущей системы в качестве PE-проводника необходимо:
— Рассчитать токи короткого замыкания для оптимального выбора защитных элементов и аппаратуры. рекомендуем использовать “Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования” РД 153-34.0-20.527-98.; — Рассчитать минимальное сечение PE-проводника. Рекомендуем использовать “Правила устройства электроустановок” ПУЭ, пункт 1.7.126.
— Сопоставить минимальное сечение PE-проводника с площадью сечения элементов кабеленесущей системы на всем протяжении. Заземление крышек и навесных элементов кабеленесущих трасс Согласно стандартам и правилам, действующим на территории Российской Федерации, крышки лотков и коробов и другие быстросъемные монтажные элементы не требуют заземления. В случае особых требований к заземлению конструкции предусматривают установку заземляющих проводов, перемычек с необходимой гальванической связью. “Правила устройства электроустановок” ПУЭ, пункт 1.7.126.
IP защита кабельных трасс
Для обеспечения IP-защиты кабельных систем предусмотрены дополнительные элементы, обеспечивающие защиту на уровне IP40, IP44 прямых участков трассы.
IP-защита применяется при размещении кабеленесущих трасс снаружи зданий и сооружений, в местах с повышенной влажностью и в агрессивных средах. IP-защищенные трассы создаются из неперфорированных коробов с использованием дополнительных элементов защиты и уплотнителей.

Назад

Обратная связь

Отдел сбыта

Секретарь

Отдел снабжения

Представительство г. Казань

Обратная связь

Гальваническая развязка в системах сбора данных

Автор: Грант Малой Смит, эксперт по сбору данных

В этой статье мы узнаем о важности изоляции в системах сбора данных (DAQ), описав ее достаточно подробно, чтобы вы:

  • См. , что означает электрическая изоляция
  • Узнайте о различных способах достижения изоляции
  • Понимать важность изоляции в процессе сбора данных и его измерениях

Готовы начать? Пойдем!

Что такое электрическая изоляция?

Гальваническая изоляция, иногда также называемая гальванической изоляцией, — это отделение цепи от других источников электрического потенциала.

Зачем нужна изоляция?

Мешающие потенциалы могут быть как переменного, так и постоянного тока. Например, когда датчик размещается непосредственно на испытуемом изделии (например, источнике питания), имеющем потенциал над землей (т.е. более 0 В), это может вызвать смещение постоянного тока для сигнала. Электрические помехи или шум также могут принимать форму сигналов переменного тока, создаваемых другими электрическими компонентами на пути прохождения сигнала или в окружающей среде вокруг испытания.

Изоляция особенно важна для аналоговых входных сигналов, которые мы хотим измерить.Многие из этих сигналов существуют на относительно низких уровнях, и внешние электрические потенциалы могут сильно влиять на сигнал, что приводит к неправильным показаниям. Представьте себе выход термопары, который составляет всего несколько тысяч вольт, и как легко он может быть подавлен электрическими помехами.

Даже обычная линия электропитания в наших зданиях создает электрическое поле частотой 50 или 60 Гц, в зависимости от вашей страны. Вот почему лучшие системы сбора данных имеют изолированные входы — чтобы сохранить целостность сигнальной цепи и гарантировать, что выходные данные датчика действительно являются считанными.

Существуют также высокие напряжения, которые при перекрестном соединении с неизолированной системой могут повредить или разрушить дорогостоящее оборудование. В худшем случае это может привести к физическим повреждениям или даже смерти оператора-испытателя. Как правило, опасными для людей считаются напряжения, превышающие 30 В (среднеквадратичное), 42,4 В переменного тока или 60 В постоянного тока.

В мире испытаний и измерений предотвращение или устранение контуров заземления и перегрузок синфазного напряжения имеет решающее значение для проведения точных измерений, защиты испытательного оборудования и тестируемых объектов и, что наиболее важно, защиты людей от опасного напряжения. потенциалы.

Прежде чем наши сигналы пройдут через усилитель и отправятся в аналого-цифровые преобразователи, мы должны убедиться в их целостности, и лучший способ сделать это — использовать изоляцию.

Когда необходима изоляция?

Более простой вопрос может быть: «Когда изоляция НЕ нужна?» Задайте себе следующие вопросы при рассмотрении вопроса о том, требует ли ваше приложение изолированных входов:

  • Опасно ли высокое напряжение рядом с ? (Снаружи провода высокого напряжения? Электрогенераторы?)
  • Есть ли в одном здании или в одной электросети больших двигателей, турбин, сварочных аппаратов или любых других устройств, использующих большой ток?
  • Колеблется или изменяется потенциал земли вашей энергосистемы?
  • Подвержена ли ваша система электропитания когда-либо всплескам или переходным процессам ? Вы находитесь в зоне с высоким потенциалом и ?
  • Вы проводите измерения сигнала уровня милливольт непосредственно на компонентах или структурах, которые могут находиться под другим потенциалом напряжения?

Если один или несколько из них относятся к вам, то, вероятно, требуются изолированные входы.

Давайте посмотрим на измерительную среду в ключевых приложениях сбора данных и их возможные источники помех сигнала:

Высоковольтные, электрогенераторы Большие двигатели, турбины, сварочные аппараты Колеблющийся потенциал земли Электрические пики или переходные процессы Измеряемые сигналы уровня милливольт
Лаборатория Редко Возможно Возможно Возможно Да
Термопары
Тензодатчики
РДТ
Автомобильный завод Есть Есть Возможно Возможно Есть
Завод реактивных двигателей Да
Генераторы
Инверторы
Есть Возможно Возможно Да
Термопары
Тензодатчики
Зарядные акселерометры
Электростанция Да
Всегда!
Да
Двигатели
Турбины
Возможно Да
Реле переключения
Переходные процессы выключателя
Есть
Испытательные следы Да
(шина постоянного тока автомобиля)
Да
Lightning
Замена батарей
Да
Термопары
Тензодатчики
Летно-испытательный центр Есть Возможно
Да
переключение питания
Шины переменного / постоянного тока

Да
Осветление

Да
Термопары
Зарядные акселерометры Тензодатчики
Структурные испытания (лаборатория) Редко Редко Возможно Да
Тензодатчики
Зарядные акселерометры
Структурные испытания (снаружи) Возможно Редко Возможно Да
Освещение

Есть
Тензодатчики
Зарядные акселерометры

Понятно, что практически не существует крупного приложения, которое не подвергалось бы помехам со стороны естественной или антропогенной среды, которые можно было бы уменьшить или полностью устранить изолированными входами.

Измерительные системы, которые не имеют изолированных входов, дешевле, чем системы с ними. Однако какой смысл в измерительной системе, если не в точных и бесшумных измерениях?

Проблемы с синфазным напряжением и их решение

Синфазные напряжения — это нежелательные сигналы, которые попадают в измерительную цепочку, обычно от кабеля, соединяющего датчик с измерительной системой. Иногда их называют «шум , », эти напряжения искажают реальный сигнал, который мы пытаемся измерить.В зависимости от их амплитуды они могут варьироваться от «незначительного раздражения» до полного затенения реального сигнала и нарушения измерения.

Представление дифференциального усилителя

Самый простой подход к устранению синфазных сигналов — использование дифференциального усилителя. Этот усилитель имеет два входа: положительный и отрицательный. Усилитель измеряет только разницу между двумя входами.

Электрический шум на кабеле нашего датчика должен присутствовать на обеих линиях — положительной линии сигнала и линии заземления (или отрицательной линии сигнала). Дифференциальный усилитель отклоняет сигналы, общие для обеих линий, и пропускается только сигнал, как показано на рисунке ниже:

Дифференциальный усилитель успешно устраняет синфазные напряжения в пределах входного диапазона CMV

Это прекрасно работает, но есть пределы того, сколько синфазного напряжения (CMV) усилитель может отклонить. Когда CMV, присутствующий в сигнальных линиях, превышает максимальный входной диапазон CMV дифференциального усилителя, он будет «ограничиваться».В результате получается искаженный, непригодный для использования выходной сигнал, как показано ниже:

Дифференциальный усилитель искажает или «зажимает», когда его входной диапазон в режиме синфазного напряжения превышается

Итак, в этих случаях нам понадобится дополнительный уровень защиты от CMV и электрических шумов в целом (а также от контура заземления, который будет обсуждаться в следующем разделе) — изоляция .

Изолированный вход усилителя «плавает» выше синфазного напряжения. Они разработаны с изолирующим барьером с напряжением пробоя 1000 вольт и более.Это позволяет ему подавлять очень высокий CMV-шум и устранять контуры заземления.

Изолированный дифференциальный усилитель подавляет даже режим очень высокого синфазного напряжения

Изолированные усилители

создают этот изолирующий барьер с помощью крошечных трансформаторов для развязки («плавающего») входа от выхода, или небольших оптопар, или посредством емкостной связи. Последние два метода обычно обеспечивают наилучшую пропускную способность.

Что такое коэффициент подавления синфазного напряжения — CMRR

Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) дифференциального усилителя (или других устройств) — это показатель, используемый для количественной оценки способности устройства отклонять синфазные сигналы, т.е.е. те, которые появляются одновременно и синфазно на обоих входах.

Идеальный дифференциальный усилитель имел бы бесконечный CMRR. Однако на практике это недостижимо. Высокий CMRR требуется, когда дифференциальный сигнал должен быть усилен при наличии возможно большого синфазного входа, такого как сильные электромагнитные помехи (EMI).

Проблемы контура заземления и решение

Если их не предотвратить, контуры заземления могут стать серьезной проблемой для измерительных систем.Иногда называемый «шумом», контур заземления возникает из-за непреднамеренного подключения электрического оборудования к более чем одному пути к земле — любая разница потенциалов в этих точках заземления может вызвать токовую петлю, которая может привести к искажениям сигнала. Если амплитуда этих искажений достаточно высока, это может испортить измерение.

На рисунке ниже измерительный усилитель подключен к земле (GND 1) с одной стороны. Для подключения датчика используется асимметричный экранированный кабель, металлический корпус которого размещен на проводящей поверхности в точке GND 2.Из-за длины кабеля существует разница потенциалов между GND1 и GND 2. Эта разность потенциалов действует как источник напряжения, взаимодействуя с электромагнитным шумом из окружающей среды.

Контур заземления, вызванный разностью потенциалов земли

Если датчик может быть отсоединен от GND2, это может решить проблему. Но иногда это невозможно. Кроме того, иногда ссылка на экран кабеля требуется по правилам безопасности, и поэтому его не следует удалять.

Лучшее решение — использовать дифференциальный усилитель в изолированном формирователе сигнала. С этим одним изменением проблема решена.

Устранение проблем с дифференциальным потенциалом земли через изоляцию

Контуры заземления также могут поступать от самого прибора через его собственный источник питания. Имея в виду, что наша измерительная система подключена к источнику питания, у которого есть заземление. Поэтому очень важно отделить эту ссылку от компонентов обработки сигналов прибора, чтобы исключить возможность создания контуров заземления внутри прибора.

Заземление, индуцированное источником питания

Этот сценарий может стать опасным при неисправности проводки. Если посмотреть на путь высокого тока от источника питания, что произойдет, если обратная линия будет разорвана? Вся энергия будет направлена ​​через часть формирования сигнала системы сбора данных. Это может привести к повреждению или разрушению всей системы и даже к опасным последствиям для человека, оператора инструмента.

Опасность замыкания цепи заземления источника питания

При полной изоляции пути прохождения сигнала от источника питания описанный выше сценарий невозможен.

Изоляционные домены

Есть два основных домена, в которых может быть достигнута изоляция:

Изоляция аналогового домена

Изоляция аналоговой области используется с выходами аналоговых датчиков. Эта изоляция происходит в аналоговой области, то есть перед подсистемой АЦП.

Системы изоляции аналоговых доменов

В любой аналоговой системе развязки критически важно, чтобы точность усиления и смещения была достаточно высокой, потому что мы не хотим оцифровывать неправильные сигналы.

Изоляция цифрового домена

Когда наши сигналы являются цифровыми, для начала мы можем использовать методы цифровой изоляции для защиты наших сигналов, системы и людей-операторов.

Системы изоляции цифровых доменов

В этом случае изолирующий барьер отделяет внешний сигнал от воссоздания внутри цепи. Затем изолированный цифровой сигнал может быть направлен на микропроцессоры, FPGA, драйверы затвора и т. Д.

Теперь давайте рассмотрим три основных типа техники развязки, которые используются как для аналоговой, так и для цифровой развязки.

Три основных метода изоляции

Существует несколько подходов к созданию изолирующего барьера между источником сигнала и остальной частью системы:

  • Оптическая изоляция
  • Индуктивная изоляция
  • Изоляция емкостная

Давайте рассмотрим каждый из них в этом разделе.

Оптическая изоляция

Оптическая изоляция — один из самых популярных и эффективных методов изоляции сигнала от остальной системы и внешнего мира. Электрический сигнал поступает на светодиод, который передает его через диэлектрический изолирующий барьер на фотодиод, который преобразует его обратно в электрический сигнал.

Оптическая изоляция с использованием светодиода (слева) и фотодиода (справа)

Преобразуя электрический сигнал в свет, а затем обратно в электричество, он полностью изолирован от внешнего мира. Свет не подвержен электромагнитным (EMI) или радиочастотным (RFI) помехам, что является неотъемлемым преимуществом этого подхода.

Однако оптопары не так быстры, как сам свет — они ограничены скоростью переключения светодиода. Как правило, они медленнее индуктивных или емкостных изоляторов. Кроме того, интенсивность светодиодного света со временем будет снижаться, что потребует повторной калибровки или замены.

Индуктивная изоляция

Инженеры знают, что электрический ток создает магнитное поле. Посылая сигнал в обмотку и располагая его рядом с идентичной обмоткой и параллельно ей, представление сигнала будет индуцировано или «введено» во вторую обмотку.

Индуктивная изоляция с использованием обмоток, разделенных электрическим изолятором

При индуктивной развязке связи между обмотками помещается электроизоляционный барьер, так что от первой обмотки ко второй проходят только те сигналы, которые индуцированы магнитным полем, и нет прямого контакта через барьер. Индуктивные ответвители имеют очень широкую полосу пропускания и чрезвычайно надежны, но на них могут влиять близлежащие магнитные поля.

Емкостная изоляция

Емкостные изоляторы передают сигнал через изолирующий барьер, обычно сделанный из диоксида кремния. Они не могут передавать сигналы постоянного тока, что делает их очень хорошими в блокировке синфазных сигналов. Сигнал преобразуется в цифровой, а затем воспроизводится на другой стороне барьера с использованием емкостной связи.

Емкостной изолятор с емкостной связью для воссоздания сигнала на другой стороне изолирующего барьера

В отличие от индуктивной изоляции, емкостная изоляция не подвержена магнитным помехам. Отличительными чертами этих изоляторов являются высокая скорость передачи данных и длительный срок службы. Емкостные изоляторы доступны с различными номиналами, чтобы обеспечить необходимый уровень защиты от сбоев и возможных коротких замыканий.

Сравнение методов изоляции

Вот общее сравнение наших трех основных методов изоляции:

Оптический Индуктивный Емкостный
Скорость передачи данных Средняя
(ограничена скоростью переключения светодиода)
Fast
~ 100 Мбит / с
Fast
~ 100 Мбит / с
Электрическая прочность Хорошее
~ 100 В среднекв. / Мкм
Лучше
~ 300 В среднекв. / Мкм
Best
~ 500 В среднекв. / Мкм
Срок службы Сравнительно короткий длинный длинный
Магнитные помехи Нет Может быть затронуто Нет

Основные условия изоляции

Учитывая всю вышеизложенную информацию, кажется очевидным, что наши измерительные системы должны иметь изолированные аналоговые входы. Но когда вы просматриваете спецификации изоляции различных систем измерения и формирователей сигналов, вы можете обнаружить, что они определены такими терминами, как « канал-земля » и « канал-канал ». Что означают эти термины и как они соотносятся друг с другом?

Изоляция канал-земля

Изоляция канал-земля определяет максимальное напряжение, которое может быть между входом канала и землей прибора. Обычно заземление инструмента связано с землей источника питания.Изолируя сигнальную землю от земли шасси, мы можем устранить большинство проблем с контуром заземления.

Изоляция канала и земли с дифференциальными усилителями SIRIUS

Иногда это также называют изоляцией входа-выхода. Все каналы имеют общую землю, которая изолирована от земли или потенциала земли прибора. Это не было бы ограничением, если бы к системе был подключен только один источник сигнала. Но когда подключаются дополнительные сигналы, каждый из которых имеет разность потенциалов земли, это может привести к шуму во всех сигналах и проблемам с общим режимом.

Если два или более канала имеют общую землю, то они гальванически не изолированы. Будьте осторожны, когда в приборе упоминается только изоляция входа-выхода или канала-земли.

Изоляция между каналами

Межканальная изоляция определяет максимальное напряжение, которое может быть между каналом и любым другим каналом. Например, каналы не могут использовать общую шину заземления. Каждый канал также должен быть изолирован от остальной системы, например источник питания системы, заземление корпуса и т. д.Если все каналы изолированы друг от друга, то они обязательно также изолированы от земли, поэтому изоляция канал-земля включена в межканальную изоляцию.

Изоляция каналов с изолированными усилителями SIRIUS

Итак, если в системе есть изоляция канал-земля, это не обязательно означает, что она имеет межканальную изоляцию. НО, если система имеет межканальную изоляцию , тогда она также должна иметь изоляцию канал-земля.

Системы

SIRIUS DAQ от Dewesoft обеспечивают изоляцию как между каналами, так и между каналами и землей, как показано в этом коротком видео:

Диэлектрическая прочность

Диэлектрическая прочность — это максимальный уровень напряжения, при котором изолирующий барьер может предотвратить прохождение сигнала. Различные изоляционные материалы имеют разную диэлектрическую прочность, измеряемую в Vrms / мкм. Сам воздушный зазор обычно рассчитан на 1 В среднеквадратичного значения / мкм, тогда как эпоксидные смолы могут быть в 20 раз лучше, а диоксид кремния, содержащийся во многих емкостных изолирующих барьерах, составляет примерно 500 В среднеквадратического значения / мкм.Существуют и другие материалы, обычно используемые в барьерах, включая полиимиды, содержащиеся в емкостных изоляторах, и эпоксидные формовочные смеси с диоксидом кремния, которые часто встречаются в оптических изоляторах.

Изолированные системы сбора данных Dewesoft

Системы сбора данных SIRIUS

Высокоскоростные системы сбора данных SIRIUS доступны в широком спектре физических конфигураций:

  • Модульные слайсы SIRIUS: подключение к компьютеру через USB или EtherCAT
  • R3: система сбора данных в 19-дюймовую стойку
  • R1 / R2: автономные системы сбора данных, которые включают в себя встроенный компьютер, дополнительный дисплей и батареи.
  • R4: автономные системы сбора данных со встроенным компьютером.
  • R8: автономные системы сбора данных с большим количеством каналов, которые включают в себя встроенный компьютер, дополнительный дисплей и батареи.

Линейка продуктов SIRIUS DAQ

Если вы посмотрите на формирователи сигналов SIRIUS DualCore и SIRIUS HS (High-Speed) от Dewesoft, вы увидите, что все эти модули обеспечивают межканальное напряжение изоляции между каналами и землей, равное 1000 В . Усилители SIRIUS HD (High Density) — это изолированные ± 500V попарно.

Видео ниже демонстрирует изоляцию SIRIUS DAQ на практике в реальном сценарии:

В реальном мире сбора данных часто бывает больше, чем просто входные сигналы — формирователи сигналов часто обеспечивают напряжение или ток возбуждения для питания датчиков. Тензодатчики, RTD, LVDT и акселерометры IEPE — все это хорошие примеры датчиков, которым требуется питание.

Иногда производители систем сбора данных не замечают, что важно, чтобы эти линии возбуждения были изолированы, поэтому Dewesoft обеспечивает изоляцию и / или дифференциальные входы и защиту от перенапряжения с возможностью прямого замыкания на землю в своей линейке продуктов и защищает ее инструменты и люди-операторы из контуров заземления.

Системы сбора данных KRYPTON и KRYPTON ONE

KRYPTON — это линейка продуктов повышенной прочности, доступных от Dewesoft. KRYPTON способен выдерживать экстремальные температуры, удары и вибрацию и имеет класс защиты IP67, что позволяет защитить их от воды, пыли и т. Д. Они подключаются к любому компьютеру с Windows через EtherCAT и могут быть разделены на расстояние до 100 метров (328 футов), что позволяет размещать их рядом с источником сигнала. Как и SIRIUS, они используют самое мощное программное обеспечение сбора данных на рынке — DewesoftX.

Типичный многоканальный модуль KRYPTON с подключенными различными адаптерами DSI

Эти чрезвычайно надежные системы также доступны в виде одноканальных модулей под названием KRYPTON ONE . И многоканальные, и одноканальные модули KRYPTON обеспечивают одинаковый уровень производительности и экологической устойчивости.

Вверху слева: модуль KRYPTON ONE 1xTH-HV
Справа: модуль KRYPTON ONE 1xHV

С точки зрения изоляционных характеристик KRYPTON и KRYPTON-1 обеспечивают:

Многоканальные модули KRYPTON
СТГ ТН РДТ ACC LV LA DIO
Тип Напряжение / напряжение Термопара RTD IEPE / Напряжение Низкое напряжение Низкий ток Цифровой ввод / вывод
Напряжение изоляции Дифференциал 1000 В, пик 1000 В, пик Дифференциал 1000 В, пик 1000 В, пик 250 В
Между каналами
канал-земля

Одноканальные модули KRYPTON ONE
АО DI ДО ACC СТГ LV HV TH-HV CNT
Тип Аналоговый
Выход
Цифровой
Вход
Цифровой
Выход
IEPE
Напряжение
Напряжение
Напряжение
Низкое
Напряжение
Высокое
Напряжение
Температура Счетчик
Энкодер
Цифровой
Напряжение изоляции НЕТ Galv. Galv. 125 В среднекв. 125 В среднекв. 125 В среднекв. 1000 В CAT II
600 В CAT III
1000 В CAT II
600 В CAT III

НЕТ
Между каналами
канал-земля

В приведенной выше таблице Diff.означает Дифференциальный и Galv. относится к гальванической развязке.

Системы сбора данных IOLITE

IOLITE — это уникальный продукт, который сочетает в себе основные возможности промышленной системы управления в реальном времени с мощной системой сбора данных. С IOLITE сотни аналоговых и цифровых каналов могут быть записаны на полной скорости, одновременно отправляя данные в реальном времени на любой мастер-контроллер EtherCAT стороннего производителя.

Слева: система для монтажа в стойку IOLITEr с 12 слотами для модулей ввода
Справа: настольная система IOLITEs с 8 слотами для модулей ввода

С точки зрения изоляционных характеристик IOLITE обеспечивает:

Модули многоканального ввода IOLITE
Модуль СТГ ТН DI ДО РДТ LV
Тип Штамм / V Термо Dig Input Выход Dig RTD Низкое напряжение
Напряжение изоляции Дифференциал 1000 В 1000 В 1000 В 1000 В 1000 В
Между каналами
канал-земля

Гальваническая развязка — преобразователь Бреймера-Рота

Гальваническая развязка — это термин, используемый в области электротехники и описывающий предотвращение электрической проводимости между двумя цепями, которые все еще нуждаются в обмене сигналами.Проще говоря, это электронное разделение между двумя проводящими объектами. Это могут быть, например, две разные схемы. Есть несколько компонентов, которые могут обеспечить гальваническую развязку. Самый распространенный — это трансформатор или передатчик. Механизм сцепления в этом случае работает через магнитное поле.

Как работает гальваническая развязка

Гальваническая развязка применяется в различных технических областях. Среди прочего, это затрагивает различные компоненты, такие как трансформаторы, конденсаторы, оптопары или реле.Существуют различные возможности гальванического разделения компонентов. Здесь гальваническое разделение в основном осуществляется индукцией, индуктивностью, излучением или беспотенциальным контактом. Разделение по индукции называется индуктивным разделением. При индуктивной развязке требуются изолирующие трансформаторы или трансформаторы. При использовании разделительных трансформаторов гальваническая развязка между первичной и вторичной цепями может быть создана одновременно во время передачи переменного напряжения. Гальваническая развязка конденсаторами называется емкостной изоляцией.В конденсаторах электрическая изоляция работает за счет связи через электрическое поле. Конденсаторы могут пропускать переменные количества и останавливать прямые количества из-за смещения заряда. Гальваническая развязка оптопарой называется оптоэлектронной развязкой. Этот тип изоляции в основном используется для цифровых сигналов. Таким образом, сигналы постоянного напряжения передаются по световой линии. Здесь передающий диод передает сигнал на приемный транзистор.

Когда необходима гальваническая развязка?

Следовательно, гальваническая развязка необходима, когда две цепи с напряжением должны взаимодействовать, но опорные потенциалы напряжения разделены.

Области применения гальванической развязки

Гальваническая развязка имеет широкий спектр применения. С одной стороны, он используется для безопасности электрических игрушек, всего сверхнизкого напряжения с питанием от сети и медицинского оборудования. Кроме того, он используется для метрологических приборов, например, для питания измерительных приборов и их цепей. Кроме того, используется гальваническая развязка для предотвращения образования петель или электромагнитных помех. Наконец, гальваническая развязка также необходима для удаленной передачи данных по высоковольтным линиям и для защиты от электромагнитных импульсов.Кроме того, он используется по соображениям безопасности для разделения частей цепей, к которым прикасаются, с опасным для жизни напряжением.

Гальваническая развязка для трансформаторов

Трансформаторы являются одними из наиболее важных компонентов гальванической развязки. Механизм связи здесь через магнитное поле. Цепи гальванически разделены, поскольку первичная обмотка и вторичная обмотка трансформатора не связаны друг с другом, здесь имеется гальваническая развязка. В автотрансформаторах, с другой стороны, есть гальваническое соединение, потому что часть вторичной обмотки образована отводом первичной обмотки.

Гальваническая развязка

обеспечивает новую 48-вольтовую электрическую архитектуру

KDPOF обеспечивает оптическую связь для систем управления батареями и интегрированных модулей интеллектуальной антенны


Оптическое соединение KDPOF обеспечивает гальваническую развязку для систем управления батареями и модулей интеллектуальной антенны


Карлос Пардо — генеральный директор и соучредитель KDPOF

KDPOF — ведущий поставщик гигабитных трансиверов через POF (пластиковое оптическое волокно) — предоставляет свои технологии оптической связи для защиты новых 48-вольтовых электрических архитектур за счет внутренней гальванической развязки.«Новая 48-вольтовая электрическая архитектура выходит за рамки требований к электромагнитной совместимости и безопасности», — заявил Карлос Пардо, генеральный директор и соучредитель KDPOF. «Необходимы новые меры безопасности, поскольку даже единичный сбой между 48-вольтовой и 12-вольтовой электрической системой приведет к короткому замыканию, которое может повредить всю 12-вольтовую систему из-за перенапряжения». Оптические соединения с POF, такие как инновационный автомобильный Gigabit Ethernet POF (GEPOF) от KDPOF, обеспечивают оптимальные средства для достижения гальванической развязки, обеспечивая решения, совместимые с Ethernet 100 Мбит / с и 1 Гбит / с, с достаточным запасом, чтобы выдерживать жесткие автомобильные условия.Такие приложения, как модули систем управления батареями (BMS) и интегрированной интеллектуальной антенны (ISA), получают выгоду от внутренней электромагнитной совместимости (EMC) POF. KDPOF представит свою технологию GEPOF на автомобильном Ethernet-конгрессе 13 и 14 февраля 2019 года в Мюнхене, Германия.

Для гальванической развязки при 48 Вольт требуется гальваническая развязка

Шасси — это общий потенциал земли для всех 48-вольтных ЭБУ в автомобиле. Поскольку шасси имеет ненулевой импеданс, через него будет проходить значительный обратный ток, и часть этого обратного тока будет проходить через параллельный путь: экранирование медных кабелей.«Производитель оригинального оборудования заявил, что экран кабелей с экранированной витой парой (STP) может проводить более 8 А обратного тока из-за 48-вольтового эффекта скачка напряжения», — добавил Карлос Пардо.

Кроме того, потребность в повсеместной сети связи внутри транспортного средства, и особенно между ЭБУ, принадлежащими к разным областям напряжения, представляет собой источник потенциальных опасностей. Таким образом, это налагает дополнительное требование гальванической развязки между коммуникационными узлами. Любое событие, которое может привести к переходу 48-вольтного напряжения в 12-вольтовое, например, из-за линейных трансиверов, которые не обеспечивают достаточной гальванической развязки, может вывести из строя ЭБУ в области 12 вольт.

С учетом нормативных требований, побуждающих автомобильные компании к дальнейшему сокращению выбросов парниковых газов (ПГ) к 2021 году, новая концепция гибридной архитектуры, основанная на линии электропередачи с двумя напряжениями (12/48 В), уже фигурирует в продвинутых маркетинговых объявлениях OEM-производителей и Tier. -1. В качестве еще одного примера этой новой отраслевой технологической тенденции к источнику питания 48 В и обращению с ним, немецкий VDA опубликовал рекомендацию 320, которая охватывает электрические и электронные компоненты в транспортных средствах для разработки источника питания на 48 В.Он определяет требования, условия испытаний и тесты, проводимые для электрических, электронных и мехатронных компонентов и систем для использования в автотранспортных средствах с бортовым источником питания 48 В.

Системы управления батареями

Гальваническая развязка также необходима между первичной и вторичной системами преобразователей постоянного и переменного тока из-за наличия опасного высокого напряжения (выше 25 В переменного тока или 60 В постоянного тока). Согласно стандартам FMVSS 305 и ECE-R изолирующий барьер между аккумулятором и открытыми токопроводящими частями должен поддерживать 500 Ом / В до и после столкновения.«Это жесткое требование, которое очень трудно выполнить без почти идеальной изоляции, которую сети на основе медных кабелей не могут обеспечить», — добавил Карлос Пардо. Кроме того, BMS представляет собой очень шумную среду, и связь чувствительна к помехам из-за кондуктивных и излучаемых радиочастотных излучений. Было продемонстрировано, что оптическая связь является самой надежной с точки зрения электромагнитной совместимости.

Модули интеллектуальной антенны

Модули интегрированной интеллектуальной антенны (ISA)

состоят из нескольких антенн для приема сигнала, антенного концентратора и соединения Ethernet с потребителями антенных сигналов, такими как радиоустройство.Если каждая из нескольких антенн в автомобиле подключена к соответствующему блоку управления двигателем с помощью собственного кабеля, сложность вскоре становится неприемлемой. Антенный концентратор направляет все сигналы от каждой антенны в сеть Ethernet, подключенную ко всем приемникам сигналов. Gigabit Ethernet через POF идеально подходит для подключения к сети Ethernet благодаря естественному свойству отсутствия электромагнитной совместимости. «В обычных системах, если крыша неметаллическая или имеет отверстия, огромное количество энергии излучается коаксиальным кабелем, который снова подключен к ISA.Это серьезно ухудшает производительность ISA «, — пояснил Карлос Пардо. Замена коаксиального кабеля на POF полностью решает эту проблему.

Изоляторы с питанием от контура — вход на DIN-рейку для гальванической развязки

Описание

Вход для DIN-рейки серии DRSL-LPI изоляторы с питанием от контура обеспечивают конкурентный выбор с точки зрения обоих цена и технология гальваники изоляция токовых сигналов на Системы SCADA или оборудование ПЛК.Эти блоки обеспечивают изоляцию и 1: 1 преобразование стандартного тока сигналов и питаются от аналоговый входной токовый сигнальный контур.

Серия DRSL-LPI предлагает изоляцию между вводом и выводом, обеспечивает подавление перенапряжения и защита системы управления от переходных процессов и шум. Эти агрегаты также устраняют контуры заземления и могут использоваться для измерение плавающих сигналов. Низкий потребление энергии облегчает DIN монтаж на рейке без необходимости любой воздушный зазор.Диапазоны измерения откалиброваны на заводе. Эти изоляторы работает в широком диапазоне температур диапазон от -25 до 70 ° C (от -13 до 158 ° F).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
КОЛИЧЕСТВО КАНАЛОВ
DRSL-LPI-1: 1
DRSL-LPI-2: 2
ТОК ВХОДА
Диапазон сигнала (от входа к выходу): от 0 до 20,5 мА
Преобразование сигнала: от 1 до 1
Функциональный диапазон: от 0 до 23 мА (NAMUR NE43)
Пусковой ток: 10 мкА типичный
Перегрузка на входе: 50 мА макс.
Падение напряжения между входами и выходами: 1.25 В + (0,015 x Vout), где Vout = Iout x Routput, типичный
Падение входного напряжения: (падение напряжения блока) + Vout
ТОК ВЫХОДА
Выходная нагрузка: Макс 600 Ом
Стабильность выходной нагрузки: <0,01% диапазона / 100 Ом (диапазон = 0-20 мА)
Предел напряжения: 17,5 В

ОБЩЕЕ
Внутреннее потребление: 30 мВт на канал
Напряжение изоляции (тестовое): 2.5 кВ переменного тока
Напряжение изоляции (рабочее): 300 В переменного тока
Отношение сигнал / шум: > 60 дБ
Частота отсечки (3 дБ): 100 Гц
10%): <5 мс
Абсолютная точность (при 25 ° C): ≤ ± 10 мкА + 0,05% от максимального значения выбранного диапазона
Температурный коэффициент: ≤ ± 2 мкА / ° C
Устойчивость к электромагнитным помехам Влияние: <± 0,5% диапазона
Повышенная устойчивость к электромагнитным помехам NAMUR NE 21, критерий A, разрыв: <± 1% диапазона

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Рабочая температура: от -25 до 70 ° C (-13 до 158 ° F)
Температура хранения: от -40 до 85 ° C (от -40 до 185 ° F)
Температура калибровки: от 20 до 28 ° C (от 68 до 82 ° F)
Относительная влажность: 0 до 95% без конденсации
Степень защиты: IP20
Место установки: Степень загрязнения 2 и категория измерения / перенапряжения II

МЕХАНИЧЕСКИЕ
Размеры: 113 H x 6.1 W x 115 мм D (4,4 x 0,24 x 4,5 дюйма)
Вес: 70 г (0,15 фунта) приблизительно
DIN-рейка Тип: DIN EN 60715 — 35 мм
Размер провода: 0,13 x 2,5 мм² / AWG 26-12 многожильный провод
Винтовой зажим Момент затяжки: 0,5 Нм

Все суммы указаны в долларах США
Пример заказа: (1) DRSL-LPI-1 Изолятор с питанием от контура для входа на DIN-рейку, 1 канал, USD135.00 plus (1) DRSL-MOD-STOP Упор для модуля (привинчивается к DIN-рейке для поддержки и удержания установленных устройств), USD 6,10 plus (1) RAIL-35-1 35 мм (1,4, 13,25 долларов США , 135 долларов США + 6,10 + 13,25 = долларов США 154,35 долларов США

Руководства по продуктам:

Скачать Руководство по установке формирователей сигналов Скачать Изоляторы с питанием от шлейфа на DIN-рейку Гальванические изоляторы

— e Marine Systems


Продукты 1-3 из 3

Сортировать по…БрендНазвание продуктаНовейшие продуктыЦеновая политика от низкой до высокойЦена от высокой до низкойРейтинг от низкой до высокойОценка от высокой до низкойВсего отзывовЛидеры продажСтатус продукта

Показать 48 на странице 96 на странице 144 на странице 192 на странице 240 на странице

Быстрый просмотр

GIY12105

Цена: 99 долларов.95

Вид

Доступность: обратный заказ

Яндина Номер товара: GIY12105 —

Гальванический изолятор Yandina блокирует прохождение токов электролиза постоянного тока в заземляющем проводе вашей береговой электросети. Это дает примерно 1.Изоляция 2 В для изоляции электролитического напряжения от док-станции, но при этом пропускает защитные токи на землю в случае короткого замыкания или утечки электроэнергии на лодке. Гальванический изолятор Yandina Особенности: Отказоустойчивый, 50 А переменного тока, длительная номинальная мощность. Используйте на любом береговом источнике питания до 50 ампер. Для двойного 30 А требуется только один …

Быстрый просмотр

GIY12110

Цена: 185 долларов.00

Вид

Доступность: обратный заказ

Яндина Номер товара: GIY12110 —

Гальванический изолятор Yandina Plus для алюминиевых лодок блокирует токи электролиза, протекающие в заземляющем проводе вашей береговой розетки.Он обеспечивает изоляцию примерно 2,5 В для изоляции электролитического напряжения от док-станции, но все же пропускает защитные токи на землю в случае короткого замыкания или утечки мощности на вашем судне. Гальванический изолятор Yandina Plus Характеристики: 50 ампер переменного тока в непрерывном режиме. Используйте на любом береговом источнике питания до 50 ампер. Требуется только один …

Быстрый просмотр

GIV13020

Цена: 100 долларов.50–270 долларов США

Вид

Доступность: обратный заказ

Виктрон Энерджи Номер товара: GIV13020 —

Гальванический изолятор Victron Energy предотвращает электролитическую коррозию. Он блокирует токи низкого напряжения постоянного тока, которые проникают в вашу лодку через заземляющий провод берегового питания.Эти токи могут вызвать коррозию подводных металлов лодки, таких как корпус, гребной винт, вал и т. Д. Гальванический изолятор состоит из двух диодов, соединенных встречно параллельно. Когда они подключены таким образом, диоды пропускают ток в обоих направлениях, но только выше определенного порогового напряжения. В …

Гальваническая коррозия металлов, соединенных с углеродным волокном Reinf

Композиты, армированные углеродным волокном (CFRC), представляют собой своего рода передовой материал, используемый в аэрокосмической, автомобильной, морской и спортивной отраслях.Их использование резко возрастает из-за их фантастических свойств, особенно их высокой прочности и малого веса.

Здесь мы объясним свойства углеродных композитов и рассмотрим гальваническую коррозию металлов, когда они электрически соединены с композитами, армированными углеродным волокном.

Свойства углеродных композитов: массовая плотность, удельная прочность и предел текучести

Мы слышали об алюминии и его сплавах как о легких металлах, которые очень подходят для использования в аэрокосмической и автомобильной промышленности.Но для специалиста по материалам, который хочет выбрать подходящий материал для конкретного применения, при выборе материала важна не массовая плотность.

На самом деле, важным вопросом является концепция, называемая удельной прочностью, которая определяется как отношение предела текучести материала к его массовой плотности.

Рисунок 1. Видео о желаемых физических характеристиках композитных материалов из углеродного волокна.

Инженеры всегда ищут материал с высокой удельной прочностью при низкой плотности массы.В следующей таблице сравнивается удельная прочность различных промышленных материалов.


9011 108
Материал
Массовая плотность
(г / см 3 )

Предел прочности
(МПа)

Удельная прочность (кН.м / кг) 1
Алюминий 7075-T6
2,8
600
214
Магниевый сплав AZ91D
1.7
230
135
Титан
4,4
950
216
Углеродистая сталь (0,45% C)
Мартенситностареющая сталь
8,1
2500
300
Углеродистый композит
1.6
1240
785

Таблица 1: Сравнение механической прочности, массовой плотности и удельной прочности различных промышленных материалов.

Материалы с высокой прочностью и низкой массовой плотностью обеспечивают высокую удельную прочность и идеально подходят для инженеров. Видно, что композиты, армированные углеродным волокном, обладают самой высокой удельной прочностью. Удельная прочность углеродных композитов как минимум в два раза больше, чем у мартенситностареющей стали, которая отличается самой высокой прочностью среди всех типов сталей.

Это означает, что для достижения определенной необходимой прочности вес компонента уменьшается вдвое, если вместо мартенситностареющей стали используется CFRC. Для автомобильных приложений это означает более легкий автомобиль, который потребляет меньше топлива. Низкий рост трещин из-за удара или усталости, способность производить с желаемыми направленными механическими свойствами и рентабельность при массовом производстве — это другие особо отмеченные свойства композитов из армированного углеродом полимера.

В результате этот материал считается передовым конструкционным материалом.

Все вышеупомянутые свойства полимеров, армированных углеродным волокном, делают этот материал потенциальным кандидатом для автомобильной, аэрокосмической, инфраструктурной и морской техники. (Чтобы узнать больше о свойствах углеродного волокна, прочтите 10 вещей, которые нужно знать о полимере, армированном углеродным волокном, и коррозии.)

Рис. 2. Углеродные композитные материалы легче и прочнее , чем традиционные материалы, такие как алюминий и сталь.

Недостатки углеродных композитов

Несмотря на все превосходные свойства CFRC, существуют проблемы с совместным использованием композитов, армированных углеродным волокном, и металлов. Углеродные волокна в углепластике делают этот материал электропроводящим. Углеродные волокна электропроводны и обладают очень высокими электрохимическими свойствами. Следовательно, когда металл электрически соединен с углепластиком, он более подвержен гальванической коррозии. (Чтобы узнать больше о гальванической коррозии, прочтите «Введение в серию гальванических элементов: гальваническая совместимость и коррозия».)

Для возникновения гальванической коррозии между металлом и композитным материалом необходимо выполнить пять условий:

  1. Активно корродирующий металл
  2. Электропроводящий композит (обычно углеродное волокно)
  3. Электрическое соединение между композит и металл
  4. Электролит (обычно соленая вода)
  5. Присутствие кислорода

Эта ситуация ухудшается, когда большая площадь поверхности углеродных композитных компонентов соединяется с небольшими металлическими деталями (такими как крепежные детали, болты и гайки) .В этих условиях скорость гальванической коррозии чрезвычайно высока из-за высокого отношения площади поверхности катода к площади анода (Ac / Aa).

Гальваническая коррозия металлов, связанных с углеродными композитами, не является новой проблемой. Об этом сообщают с 1960-х годов. Но пока этот вопрос не решен. Морфология и интенсивность гальванической коррозии сильно зависят от типа металла, соединенного с углеродным композитом, соотношения площади поверхности катода и анода и условий окружающей среды.(Для дальнейшего обсуждения см. Почему два разнородных металла вызывают коррозию?)

В следующем разделе более подробно будет рассмотрено поведение разнородных металлов в этой ситуации.

Алюминий в сочетании с углеродным композитом

Алюминиевые сплавы чрезвычайно уязвимы, когда они связаны с углеродным композитом. Согласно анодной и катодной поляризационным кривым алюминиевых сплавов и углеродных композитов ясно, что скорость гальванической коррозии в морской воде контролируется реакцией восстановления кислорода.

Это означает, что любое условие, которое приводит к увеличению скорости восстановления кислорода, вызовет увеличение скорости гальванической коррозии. Во время гальванической коррозии на поверхности алюминия образуется белый желеобразный продукт коррозии.

Существует утверждение, что скорость гальванической коррозии алюминия может быть снижена за счет анодирования алюминия и образования толстого защитного слоя оксида алюминия на поверхности. Однако следует отметить, что в случае разрыва оксидного слоя из-за механического повреждения ситуация значительно ухудшается из-за действительно высокого отношения площади поверхности катода к аноду (Ac / Aa).

Обычная сталь

Скорость гальванической коррозии мягкой стали, соединенной с углеродным композитом, была исследована в различных средах: бетон, раствор для борьбы с обледенением и морская вода. Результаты показывают, что, как и у алюминия, скорость коррозии простой стали контролируется катодной реакцией O 2 . Иногда скорость коррозии простой стали увеличивается в 25 и 60 раз, когда она сочетается с углеродным композитом в антиобледенительном растворе и морской воде соответственно.

Нержавеющая сталь

Нет никаких доказательств образования коррозии для нержавеющих сталей, связанных с углеродным композитом. Однако сообщается, что некоторые типы нержавеющих сталей (например, типы 410 или 301) подвержены локальной коррозии (точечной коррозии и щелевой коррозии), когда они соединены с углеродным композитом в аэрированном 3,5% NaCl (имитирующая морская вода). Считается, что точечная коррозия будет усилена увеличением Ac / Aa. (Для получения дополнительной информации о питтинговой коррозии см. Обзор нержавеющих сталей с высоким содержанием азота.)

Титан

Глядя на стандартный электрохимический потенциал титана, кажется, что этот металл является активным металлом. Однако из-за образования плотного стабильного и защитного оксидного слоя титан находится среди благородных материалов и чуть ниже графита или углерода в таблице гальванических рядов. (Для грунтовки см. Статью Введение в серию гальванических элементов: гальваническая совместимость и коррозия.)

Следовательно, нет значительного зазора между титаном и композитом, армированным углеродным волокном, для создания гальванической коррозии.Это означает, что технически чистый титан и его сплавы полностью устойчивы к гальванической коррозии в сочетании с углеродными композитами.

Гальваническое соединение металлов с углеродными композитами вызовет проблемы не только для металла, но и для самого композитного материала. Из-за выделения газообразного водорода в дефектных местах композита (таких как пустоты и трещины) на поверхности композита могут образовываться пузыри, заполненные водородом. (Подробнее см. Коррозия полимерных материалов.)

Другой проблемой, которая может быть проблемой для углеродных композитов в качестве катода в гальванической паре, является образование известковых отложений на поверхности углеродного композитного материала. В застойной морской воде на поверхности углеродных волокон происходит огромное количество катодных реакций, включая выделение водорода и восстановление кислорода, что может привести к образованию локализованного щелочного раствора на поверхности.

В этом состоянии карбонатные соли в морской воде не растворяются и будут откладываться в виде фазы арагонита (карбонат кальция и магния).Поскольку для создания таких известковых отложений требуется высокая скорость восстановления водородом, это явление происходит, когда активный металл, такой как алюминий или магний, соединяется с композитным материалом.

Вот некоторые средства борьбы с гальванической коррозией металлов, соединенных с углеродными композитами:

  1. Замените металлическую часть сплавом с высокой коррозионной стойкостью. В этом случае лучший вариант — титан и его сплавы.
  2. Разъедините электрическое соединение двух частей, поместив между ними электроизоляционный материал, например композит, армированный стекловолокном.
  3. Используйте эпоксидные смолы без каких-либо гидролизуемых связей, таких как сложноэфирные связи, чтобы уменьшить проникновение воды в композит, а затем уменьшить реальную площадь катодной поверхности.
  4. Используйте проклеивающие вещества в качестве герметика на поверхности углеродных волокон перед изготовлением композитов.
  5. Комбинация анодирования серной кислотой и гибридного золь-гелевого покрытия весьма эффективно против гальванической коррозии металлических ламинатов из углеродного волокна.

Стандарт ISO / DIS 21746 (en) определяет метод испытаний на гальваническую коррозию композитов и металлических узлов, подверженных воздействию солевого тумана, с использованием прикрепленного или закрепленного образца.

Потенциальные выгоды для пользователей металла из углепластика от проведения испытания на гальваническую коррозию на основе этого стандарта:

  • Устранение рисков коррозии, связанных с углепластиками с гораздо более высоким гальваническим потенциалом, чем у металлов, для формирования глобальной ячейки между углепластиком и металлом.
  • Расширение областей применения углепластика для включения коррозионных сред, которые все еще требуют включения металлических компонентов
  • Обнаружение или предотвращение потерь изоляции гальваническим током, таких как миграция ионов и временное разрушение герметичной пленки, инжектированного герметизирующего слоя и армированного стекловолокном пластмассы (GFRP)
  • Демонстрация соответствия установленным условиям для требований сертификации типа для воздушных судов
  • Оценка процедур, связанных с коррозией, для технического обслуживания, ремонта и капитального ремонта (MRO) самолетов из углепластика

Объяснение гальванической развязки

Гальваническая развязка — принцип изоляции функциональных секций электрических систем для предотвращения протекания тока; прямая проводимость не допускается. [1] Энергией или информацией можно по-прежнему обмениваться между секциями с помощью других средств, таких как емкость, индукция или электромагнитные волны, или с помощью оптических, акустических или механических средств.

Гальваническая развязка используется там, где две или более электрических цепей должны обмениваться данными, но их земли могут иметь разные потенциалы. Это эффективный метод разрыва контуров заземления, предотвращающий протекание нежелательного тока между двумя устройствами, имеющими общий провод заземления. Гальваническая развязка также используется для безопасности, предотвращая попадание случайного тока на землю через тело человека.

Методы

Трансформатор

Трансформаторы соединяются магнитным потоком. Первичная и вторичная обмотки трансформатора не соединены друг с другом (автотрансформатор имеет токопроводящее соединение между своими обмотками и поэтому не обеспечивает изоляцию). Разница напряжений, которая может безопасно применяться между обмотками без риска пробоя (напряжение изоляции), определяется отраслевым стандартом в киловольтах. То же самое и с преобразователями. В то время как трансформаторы обычно используются для изменения напряжения, разделительные трансформаторы с соотношением 1: 1 используются в системах обеспечения безопасности.

Если две электронные системы имеют общее заземление, они гальванически не изолированы. Общая земля может обычно и намеренно не подключаться к функциональным полюсам, но может быть подключена. По этой причине изолирующие трансформаторы не обеспечивают питание GND / заземляющий полюс .

Оптоизолятор

Оптоизоляторы передают информацию световыми волнами. Передатчик (источник света) и приемник (светочувствительное устройство) электрически не связаны; обычно они удерживаются на месте внутри матрицы из прозрачного изолирующего пластика.

Конденсатор

Конденсаторы пропускают переменный ток (AC), но блокируют постоянный ток; они передают сигналы переменного тока между цепями при различных постоянных напряжениях. Если конденсаторы используются для изоляции от цепей питания, они могут иметь специальные характеристики, указывающие на то, что они не могут выйти из строя при коротком замыкании, что может привести к подключению устройства к высокому напряжению или представлять опасность поражения электрическим током.

Эффект Холла

Датчики на эффекте Холла

позволяют индуктору передавать информацию через небольшой зазор магнитным способом.В отличие от оптоизоляторов они не содержат источника света с ограниченным сроком службы, и, в отличие от подхода на основе трансформатора, они не требуют балансировки постоянного тока.

Магнитосопротивление

Магнитопары

используют гигантское магнитосопротивление (GMR) для перехода от переменного тока к постоянному.

Реле

Одна сторона управляет магнитной катушкой изолирующего реле. Другая сторона подключена к переключаемым контактам.

Приложения

Оптопары

используются в системе для развязки функционального блока от другого, подключенного к электросети или другому высокому напряжению, в целях безопасности и защиты оборудования.Например, силовые полупроводники, подключенные к сетевому напряжению, могут переключаться с помощью оптронов, управляемых от низковольтных цепей, которые не нужно изолировать для более высокого сетевого напряжения.

Трансформаторы

позволяют выходу устройства «плавать» относительно земли, чтобы избежать потенциальных контуров заземления. Силовые изолирующие трансформаторы повышают безопасность устройства, так что у человека, касающегося токоведущей части цепи, не будет протекать ток через них на землю. В розетках, предназначенных для питания электробритвы, может использоваться изолирующий трансформатор для предотвращения поражения электрическим током, если бритва упадет в воду.

См. Также

Внешние ссылки

Примечания и ссылки

  1. Джон Хантингтон Show Networks and Control Systems: Ранее Control Systems for Live Entertainment 2012, page 98
.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *