I denne artikkelen utforsker vi funksjonene til signalomformere, deres bruksområder, og forklarer forskjellen mellom aktiv og passiv galvanisk isolasjon. Vi gir deg også en oversikt over vårt sortiment og tips om hvordan du velger riktig signalomformer for akkurat din applikasjon.
Kunnskap
For å sikre pålitelig funksjon er det avgjørende at overføringen mellom inn- og utsignal skjer uten forvrengning eller annen forringelse av signalet. Våre signalomformere oppfyller dagens strenge krav til nøyaktighet, isolasjon, kompakt design og enkel installasjon.
I dag er det desidert vanligste standardsignalet 4-20 mA. 0-20 mA forekommer også, i eldre anlegg og produkter. Ulempen med 0-20 mA er at målesystemet ikke kan oppdage kabelbrudd med dette signalet. To andre vanlige signaler inkluderer 0-10 VDC og ±10 VDC. Felles for disse standardsignalene er at de heller ikke kan oppdage kabelbrudd. I tillegg er spenningbaserte signaler mer følsomme for faktorer som kabelresistans, noe som kan påvirke måleresultatet og føre til feilmålinger.
Galvanisk isolasjon betyr at signalomformeren ikke har noen elektrisk kontakt mellom inngang og utgang. Omformerne finnes med to- eller tre-veis galvanisk isolasjon. Med tre-veis galvanisk isolasjon er også driftsspenningen atskilt fra inn- og utgangssiden, mens med to-veis galvanisk isolasjon er driftsspenningen koblet sammen med utsignalet.
Det vanligste problemet med overføring av analoge signaler over lange kabelstrekk er spenningsforskjeller mellom giveren og inngangen til mottakerelektronikken.
Ulik motstand i jordpunktene gir opphav til en uønsket strøm i målekretsen. Denne strømmen kan påvirke prosessignalet og føre til feilaktige måleverdier, og i verste fall skade dyre inngangskort.
Med galvanisk isolerte omformere forhindrer man effektivt strømsløyfer fra å oppstå mellom inn- og utsignal eller driftsspenning. Da står man kun igjen med det faktiske prosessignalet.
Forstyrrelser fra induktive og kapasitive laster kan være svært kraftige. Ved å bruke en signalomformer med galvanisk isolasjon beskytter man effektivt dyre innganger fra høye spenninger som genereres på omformerens inngangsside.
En passiv isolasjonsforsterker trenger ikke separat driftsspenning, noe som er en fordel når mange kanaler skal isoleres, da installasjonen blir enklere. Denne typen omformer håndterer kun 4-20mA-signaler, så for andre signalomforminger må andre typer omformere velges.
En aktiv isolasjonsforsterker har fordelen av at nøyaktigheten er den samme uansett belastningsmotstand innenfor det angitte motstandsområdet. Omformeren forsynes med separat driftsspenning og genererer et aktivt utsignal. Driftsspenningen er vanligvis 24 V DC eller noen ganger 230 V AC. En aktiv isolasjonsforsterker anbefales hvis man ikke vet hvilken eller hvilke laster som skal kobles til på utgangssiden.
Hos oss tilbyr vi flere ulike varianter av signalomformere. Hvilken du bør velge, avhenger i stor grad av de utfordringene du står overfor, både med tanke på applikasjon og spesifikke krav. Nedenfor gir vi en kort forklaring av de ulike typene.
Enfunksjonsomformere er et svært kostnadseffektivt valg hvis man kjenner til ønskede inn- og utsignaler. Signalomformerne bestilles med et fast inn- og utsignal.
Omformerne har 3-veis galvanisk isolasjon på 2500 V, og bredden er kun 6,2 mm, noe som gjør dem svært egnet der mange signaler skal behandles.
Flerfunksjonsomformere programmeres enkelt ved hjelp av en DIP-switch og kan erstatte alle enfunksjonsomformere. De er derfor godt egnet som reservedeler i systemer med ulike enfunksjonsmodeller, uten behov for etterjustering.
Omformerne har 3-veis galvanisk isolasjon på 2500 V, og bredden er kun 6,2 mm.
Multiomformere gir stor allsidighet, og ønsket inn- og utsignal programmeres enkelt med DIP-switcher. Et bredt spekter av signalalternativer kan velges. Bredden er kun 17,5 mm, og de har 3-veis galvanisk isolasjon på 4 kV.
De fleste omformerne har multispenningsforsyning på 24-230 V AC/DC (driftsspenning).
Universalomformerne omfatter flere modeller som kan programmeres for langt flere kombinasjoner av inn- og utsignaler enn våre andre omformere. De kan for eksempel håndtere både strøm og spenning, og er ofte et godt valg for uvanlige innsignaler, som 0-100mV eller ved polaritetsvending av signaler som +/-10 VDC.
Det finnes også modeller med display som kan brukes både til å vise gjeldende måleverdi og til programmering.
Joachim Bjelland