- •Занятие 7 Содержание: Нормирующие преобразователи. Устройства, обеспечивающие работу датчиков во взрывоопасных помещениях. Задание к практическому занятию:
- •Практическое занятие (деловая игра)
- •1. Подготовительный этап (домашняя работа):
- •2. Порядок проведения практического занятия
- •Нормирующие преобразователи Преобразователь сигналов резистивных датчиков в стандартный токовый сигнал бус-10.
- •П реобразователь малых постоянных напряжений в стандартный токовый сигнал (бут).
- •2.9. Устройства, обеспечивающие работу датчиков во взрывоопасных помещениях п288 – преобразователь измерительный, двухпроводный.
- •Барьер искрозащиты.
- •Блок питания датчиков – eх.
- •Заключение для раздела ип.
П реобразователь малых постоянных напряжений в стандартный токовый сигнал (бут).
Рис. 2.50.
Предназначен для преобразования нестандартных электрических сигналов (сигналов термопар) в стандартный токовый сигнал (5мА).
Данная схема отличается от предыдущей тем, что последовательно с резистивным мостом включена термопара. В диагональ моста включен компенсирующий терморезистор RК, он предназначен для компенсации температуры холодного спая термопары.
Электрическая схема самого преобразователя содержит усилитель, и питается от двухполярного источника ± 15В питания. Преобразователь импульсный.
Существуют 2 принципа, по которым строятся блоки питания:
Трансформаторный;
Импульсный.
С – стабилизатор;
Г – генератор, который преобразует постоянное напряжение в переменное с частотой 30 кГц. Поскольку напряжение стало переменным, то трансформатор заработал и выдал на выходе другое значение напряжения.
Напряжение, снимаемое с вторичных обмоток, выпрямляется и фильтруется фильтром Ф.
2.9. Устройства, обеспечивающие работу датчиков во взрывоопасных помещениях п288 – преобразователь измерительный, двухпроводный.
Рис. 2.51.
Приняты следующие обозначения:
ВЗ – взрывоопасная зона,
БИЗ – барьер искрозащиты,
М – модулятор,
Д – демодулятор,
НП – нормирующий преобразователь.
Источники питания на схеме не показаны, но они тоже имеют гальваническую развязку(за счет трансформатора) от источника питания и между искробезопасными цепями и выходными цепями преобразователя.
БИЗ ограничивает значения токов и напряжений на уровне безопасных значений, а также содержит RН для преобразования сигнала тока в сигнал напряжения.
Модулятор преобразует сигнал напряжения в переменный сигнал для последующей его передачи через трансформатор.
Демодулятор работает синхронно с модулятором и выпрямляет сигнал с выхода трансформатора.
Нормирующий преобразователь преобразует сигнал напряжения в стандартный электрический сигнал.
Барьер искрозащиты.
Б
Рис. 2.52.
Ех I – он обеспечивает передачу питания по взрывоопасным зонам и передачу сигнала из взрывоопасной зоны.
При использовании такого вида взрывозащиты ограничиваются параметры напряжения, тока, ёмкости и индуктивности линий связи и подключаемых к ней приборов с целью исключения возможностей образования искры с мощностью, достаточной для воспламенения взрывоопасной смеси.
Барьер искрозащиты способен ограничивать напряжение и ток в искробезопасной цепи на уровне заданных безопасных значений. Напряжение ограничивают стабилитроны (диоды Зенора, ограничительные диоды ), которые, как правило, включены с применением резервирования.
Ограничение по току в цепи питания обеспечивается R3 – R5, ограничение по напряжению обеспечивается стабилизаторами VD1- VD4.
Для цепи сигнала ограничение обеспечивает R6, ограничению по напряжению VD5, VD6.
R2 выполняет функцию нормирующего резистора, преобразует ток в напряжение. Избыточное количество стабилизаторов и сопротивлений используется с целью резервирования.
Блок питания датчиков – eх.
Такое обозначение несет информацию о том, что данное устройство обладает видом взрывозащиты, искробезопасная электрическая цепь.
Структурно-функциональная схема:
Обозначения:
СИП – стабилизирующий источник питания,
П
НТ
– преобразователь напряжение-ток,
БИЗ – барьер искрозащиты,
HL1 – индикатор включения в сеть (лампа)
Схема имеет два идентичных канала.
Блок питания предназначен для совместной работы с датчиками ( с искробезопасным исполнением) с использованием стандартного токового сигнала 4..20мА.
У
Рис. 2.53.
Ограничение тока и напряжения достигается с помощью БИЗ (барьер искрозащиты).
Ограничение тока короткого замыкания осуществляется установкой БИЗ, резистора не менее 200Ом.
Ограничение напряжения на уровне 28В осуществляется с помощью стабилитрона КС512А.
Электрические цепи связаны с искрозащитными цепями, а также силовые цепи переменного тока, разделены нечетным экраном. Этот печатный экран соединен с «землей».
Искробезопасные цепи объемного монтажа проложены проводом, имеющий отличительный синий цвет.
Разъемы искробезопасных и неискробезопасных цепей выполнены взаимонезаменяемыми.
Участок платы, на которой расположены элементы БИЗ, закрыт специальными крышками, имеющими неразборную конструкцию.
