Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/DataTranslation/D19800424Elc040.shtml

Развязка потенциалов в системах сбора данных

УДК 681.324

Стивен Коннорс (Steven Connors)
Фирма Data Translation Inc. (Нейтик, шт.Массачусетс)

Steven Connors. Protect data-acquisition systems with the right input isolation, pp.134—141.

Анализируются существующие методы и даются рекомендации по развязке входных цепей производственных систем сбора данных. Описывается оптимальная схема развязки, применяемая в изделиях фирмы Data Translation.

В распоряжении инженеров имеется целый ряд способов развязки потенциалов в системах сбора данных. Качество работы этих систем в реальных производственных условиях в большой степени зависит от развязки входов, и если последняя выполнена неправильно, синфазные помехи, вызванные плохим заземлением основных цепей и (или) цепей питания, могут достигнуть такой величины, что система будет функционировать ошибочно или вовсе откажет.

Однако у систем сбора данных, имеющих развязанные входы, стоимость (в расчете на один канал) выше, чем у систем с неразвязанными входами. Поскольку они схемотехнически сложнее, уменьшается также число каналов, размещаемых на одной печатной плате. Наконец, развязка снижает быстродействие, или пропускную способность, системы сбора данных. Правда, для большинства датчиков (например, термопар и тензодатчиков), работающих с производственными системами сбора данных, снижение пропускной способности не приводит к серьезному ухудшению технических показателей системы. Это объясняется тем, что такие датчики сами по себе довольно медленно реагируют на изменения измеряемых параметров.

Сбор данных. Типичная система сбора данных по существу представляет собой аналого-цифровой преобразователь с переключаемыми входами, подверженный возд
Рис.1. Сбор данных. Типичная система сбора данных по существу представляет собой аналого-цифровой преобразователь с переключаемыми входами, подверженный воздействию синфазных помех. В быстродействующих системах выход дифференциального усилителя может быть связан прямо со входом аналого-цифрового преобразователя.

На рис.1 показана типичная система сбора данных. В системах малого быстродействия выход измерительного усилителя можно соединить прямую со входом аналого-цифрового преобразователя. Но в быстродействующих системах сигнал с выхода измерительного усилителя сначала подается на блок дискретизации и хранения, где он сохраняется, пока аналого-цифровой преобразователь завершает очередной цикл дискретизации.

Поскольку мультиплексор и измерительный усилитель включены близко к входу системы, они весьма чувствительны к любой синфазной помехе. Даже небольшая помеха может вывести систему с плохой развязкой из строя; для такой системы напряжение питания 12—15 В можно считать слишком большим.

Как показано на рис.2, системный мультиплексор обычно выполняется с дифференциальными входами. На него можно подать в цифровой форме команду выбрать один из нескольких входных каналов, последовательно или в произвольном порядке. Формирование такой команды производится с помощью матрицы полупроводниковых ключей или с помощью различных типов реле

Разбалансы, вызывающие погрешности

Поскольку у измерительного усилителя значение коэффициента подавления синфазной помехи (КПСП) зависит от нескольких факторов, важно хорошо их понимать. Например, КПСП увеличивается с ростом коэффициента усиления при замкнутой обратной связи и падает с возрастанием частоты, а также при разбалансах в дифференциальной линии.

Теоретически измерительный усилитель может обладать неопределенно большим КПСП. Для этого нужно, чтобы входные сигналы нижнего уровня VH и верхнего уровня Vb (eH и eb на рис.2) были симметричны и равны по величине, но противоположны по полярности. На практике однако, эти сигналы напряжения мультиплексируются и проходят по большому числу дифференциальных пар линий (пар проводов), в каждой из которых имеют место разбалансы сопротивлений.

Мультиплексор. Мультиплексор системы сбора данных обычно имеет дифференциальные входы. Выбор входных каналов мультиплексор осуществляет цифровым спосо
Рис.2. Мультиплексор. Мультиплексор системы сбора данных обычно имеет дифференциальные входы. Выбор входных каналов мультиплексор осуществляет цифровым способом при помощи матрицы полупроводниковых ключей или реле. Каналы могут включаться последовательно или в произвольном порядке.

Изменяющееся ослабление

В каждом входном канале Rs есть сопротивление удаленного источника входного сигнала, а ΔR — резистивный разбаланс дифференциального ключа (во включенном состоянии). Когда для синфазных сигналов входные сопротивления в схеме рис.2 одинаковы (RCM+ — RCM-), синфазный входной сигнал измерительного усилителя Vb ослабляется больше, чем сигнал VH. В результате на выходе усилителя появляется сигнал, т.е. КПСП не равен бесконечности. КПСП может еще более ухудшиться при входных сигналах, имеющихся во времени, каковы емкостные наводки. Из-за последних ослабление синфазных входных сигналов может изменяться в зависимости от частоты, причем зачастую непредсказуемым образом.

Для схемы рис.2 погрешности, вызываемые разбалансами входов, не составляют серьезной проблемы, так как входное сопротивление усилителя по отношению к синфазным помехам на несколько порядков величины больше, чем сопротивление источника и канала. Поэтому усилитель может служить преобразователем сопротивлений (буфером), сводящим к минимуму нагрузку на источник сигнала и результирующие погрешности калибровки. Если усиление у него регулируемое, то он может поддерживать симметричность системы.

Как в любом усилителе, в измерительном усилителе действуют входные токи смещения, величина которых зависит от температуры. Эти токи проходят через входные зажимы и подсоединенные к ним проводники. Любой разбаланс сопротивлений во входных цепях приведет к тому, что эти токи вызовут появление разностного напряжения сдвига нуля, зависящего от температуры. Таким образом, в любой системе сбора данных следует стремиться к тому, чтобы входное сопротивление было высоким, усиление измерительного усилителя по инвертирующему и неинвертирующему входам симметричным, а разбаланс дифференциальных входов минимальным.

Для систем сбора данных имеются две основные схемы развязки. Развязку перед мультиплексором можно выполнить оптической или трансформаторной. Развязка после мультиплексора выполняется с помощью электромеханических или язычковых реле. Первая схема отличается от второй тем, что требует отдельного развязывающего усилителя в каждом канале сбора данных. (В этой статье не будет рассматриваться один широко известный вид развязки — оптическая развязка преобразователей напряжение — частота и частота — напряжение, поскольку она мало распространена для одноплатных блоков сбора данных.)

В системе сбора данных с развязкой до мультиплексора каждый входной канал развязывается отдельным дифференциальным каскадом. Один из недостатков такой
Рис.3. В системе сбора данных с развязкой до мультиплексора каждый входной канал развязывается отдельным дифференциальным каскадом. Один из недостатков такой системы в том, что при большом числе каналов требуется равное ему число развязывающих усилителей.

В основной схеме системы сбора данных с развязкой до мультиплексора (рис.3) каждый входной канал развязывается от больших синфазных напряжений с помощью дифференциального развязывающего каскада. Каждый такой каскад состоит из малошумящего масштабирующего предусилителя развязывающего усилителя с регулируемым сдвигом нуля и развязанного преобразователя постоянного тока, от которого питаются оба усилителя. Неразвязанный буферный фильтрующий усилитель приводит потенциал обратного провода сигнальной цепи к потенциалу земли системы, повышает подавление квадратурных помех и благодаря своему высокому входному сопротивлению ослабляет нагрузку на выход развязывающего усилителя. На рис.3 предусилитель и развязывающий усилитель показаны как отдельные элементы, но на практике они могут быть объединены в одном схемном элементе.

Общие показатели схемы рис.3 определяются топологией и храктеристиками развязывающего каскада. Главным его элементом является предусилитель, который оказывает наибольшее влияние на шумы и дрейф системы. Поэтому он должен иметь чрезвычайно малый собственный шум, низкий временной и температурный дрейф по постоянному току и достаточно широкую полосу пропускания (хорошую частотную характеристику). Особенно важны характеристики шума и дрейфа, так как любой шум будет усиливаться всеми последующими усилительными каскадами. Предусилитель должен также обладать высоким КПСП при включении согласно рис.3.

Двойная роль

Развязывающий усилитель на рис.3 играет двойную роль; он не только развязывает сигнал относительно потенциала земли, но и обеспечивает регулируемое усиление и компенсацию смещения нуля.

В зависимости от используемого метода развязки, буферный фильтрующий усилитель может быть включен в состав развязывающего усилителя или выполнен в виде отдельного схемного элемента. Подобно мультиплексору и последующим компонентам системы сбора данных, этот усилитель не развязан и получает питание от неразвязанного источника.

Развязанный преобразователь постоянного тока дает питание предусилителю и развязывающему усилителю, а также создает общий потенциал для аналоговых входных цепей, хорошо развязанный от системной земли. Благодаря этому обратный провод цепей входного сигнала почти свободен от шумов и не создает помех, дополняющих те, что поступают от земляных цепей системы.

Обратные проводники цепей входных сигналов, особенно сигналов малого уровня, необходимо прокладывать вдоль общей шины аналоговой секции, поскольку на них сильно влияют помехи, возникающие в земляных цепях развязанных и неразвязанных схем. На проводе системной земли, длина которого может достигать нескольких километров, нередко действуют большие перепады напряжения. По нему могут протекать также большие переходные токи, вызываемые цифровыми схемами и различными индуктивными компонентами, например электромеханическими реле с соленоидами. Кроме того, в двух пунктах, расположенных далеко друг от друга, потенциал земли может различаться на полную величину напряжения сети, если заземление последней выполнено неправильно.

Оптическая развязка

Рис.4,а иллюстрирует основной принцип оптической развязки между входным каскадом и каналом мультиплексора. Светоизлучающий диод CR2 передает одинаковые порции света на согласованные фотодиоды CR1 и CR3. Схема выполнена так, что выходной сигнал светоизлучающего диода пропорционален дифференциальному входному напряжению Vmput. Эта пропорциональность поддерживается отрицательной оптической обратной связью, действующей от CR2 на CR3 через CR1.

Поскольку характеристики CR1 и CR3 строга согласованы и оба диода получают одинаковые количества света, токи, протекающие через них, почти одинаковы по величине. Это выражается равенствами

VIN/RIN = I1 = I3 — (VOUT/RF) — (RF/RIN)

1{В приводимой формуле имеется неточность: для данной схемы выполняются соотношения

откуда следует, что

— Прим. ред.}

Таким образом, оптическая связь между CR2 и CR3 преобразуется в электрическую. Далее операционный усилитель ОА2 преобразует результирующий ток в напряжение, которое в дальнейшем усиливается до требуемого значения. Электрическая развязка между CR2 и CR3 характеризуется так называемой границей развязки. Развязанный преобразователь постоянного тока на рис.4, а обеспечивает входному каскаду «плавающий» потенциал относительно системной земли, чтобы развязка была и гальванической, и по потенциалу.

Усилители с оптической развязкой, включаемые перед мультиплексором, просты по устройству, имеют невысокую стоимость и малые размеры. Они выдерживают синфазные входные импульсы 5 кВ и более, обеспечивают КПСП порядка 100 дБ (при 60 Гц) и полосу пропускания свыше 15 кГц. В них также не обнаруживаются высокочастотные модуляционные выбросы. Кроме того, такие усилители отличаются высокой временной стабильностью (по данным одного изготовителя, усиление за 10 тыс. ч работы изменяется в среднем всего на 0,075 %)

Недостаток этих усилителей — плохая линейность усиления. В лучшем случае она равна 0,05%, что для 12-разрядных систем сбора данных недопустимо.

Использование одного развязанного входного каскада на каждый канал мультиплексора означает, что на каждый канал нужен также отдельный развязанный преобразователь постоянного тока. Это увеличивает стоимость канала и может потребовать дополнительных средств для фильтрации переходных помех, возникающих от преобразователя. Поскольку на каждый входной усилитель в схеме рис.4, а требуется два под-строечных потенциометра (один для регулировки нуля, другой для регулировки усиления), для n-канальной системы потребуется 2n потенциометров, а это означает не только повышение стоимости, но и большие потери времени на регулировку. К тому же сопротивление потенциометра может изменяться со временем и под влиянием температуры, и чем больше в схеме потен- циометров, тем сложнее проблема дрейфа. Еще один недостаток — это необходимость регулировать усиление развязанного усилителя, имеющего входы с цифровым управлением, с помощью программных средств. Чтобы входной усилитель оставался развязанным по потенциалам, его входы с цифровым управлением также должны быть развязаны и допускать ступенчатую регулировку усиления.

Оптическая развязка. Основная схема оптической развязки входного каскада мультиплексора (а). Оптическую и гальваническую развязку входного каскада от
Оптическая развязка. Основная схема оптической развязки входного каскада мультиплексора (а). Оптическую и гальваническую развязку входного каскада от
Рис.4. Оптическая развязка. Основная схема оптической развязки входного каскада мультиплексора (а). Оптическую и гальваническую развязку входного каскада от потенциала земли дополняет преобразователь постоянного тока (б). Для развязки можно также использовать трансформатор.

Трансформаторная развязка

На рис.4,б показан канал сбора данных, развязанный до мультиплексорного каскада трансформатором. Трансформаторную развязку можно осуществить посредством различных методов синхронной модуляции-демодуляции и при разных конфигурациях индуктивной связи. Как правило, трансформаторная развязка сложнее и дороже оптической, но здесь возможны разнообразные варианты по стоимости, техническим показателям и размерам. Например, там, где малые физические размеры неважны, можно использовать модульные конструкции усилителей с трансформаторной связью, обеспечивающие нелинейность усиления в пределах 0,005%, что приемлемо для 12-разрядных систем. Разумеется, такие модули обычно в 10—30 раз больше по размерам, чем гибридные микросборки.

Модульные усилители с трансформаторной связью могут иметь высокий КПСП — от 110 до приблизительно 180 дБ при 60 Гц. Они выдерживают импульсные входные помехи свыше 5 кВ и обеспечивают полосу пропускания малых сигналов до 2,5 кГц.

В продаже имеются гибридные микросборки усилителей с трансформаторной связью, обеспечивающие еще лучшую развязку и полосу пропускания, но предельная достижимая линейность усиления соответствует у них лишь разрешающей способности 12 бит. Такие микросборки могут выдерживать входные импульсы до 8 кВ, имеют КПСП 125 дБ (при 60 Гц) и полосу пропускания малых сигналов 35 кГц. При этом, разумеется, размеры у них значительно меньше, чем у модулей.

Как и усилитель с оптической связью, каждый усилитель с трансформаторной связью требует потенциометров для регулировки нуля и усиления — для n-канальной системы.с мультиплексированием опять нужно 2n потенциометров. Другой недостаток, аналогичный тому, что имеет место при оптической развязке, — это необходимость иметь развязанные входы цифрового управления в случаях, когда усиление регулируется программно. Некоторые усилители с трансформаторной связью содержат развязанный преобразователь постоянного тока, но у большинства из них его нет. Поэтому при трансформаторной развязке приходится ставить по одному внешнему или внутреннему преобразователю на каждый канал. В любом случае это повышает стоимость канала.

Проблема, специфичная для схем с трансформаторной развязкой, — это наличие импульсных помех, имеющих форму быстро затухающих гармонических колебаний и вызываемых несогласованным переключением цепей модулятора и демодулятора. Высокочастотные составляющие этих помех могут через паразитные реактивные цепи или посредством электромагнитного излучения проходить на схемы, расположенные вблизи от системы сбора данных, и нарушать их работу.

Во многих случаях использование отдельного развязывающего каскада в каждом входном аналоговом канале — не более как излишество, только затрудняющее калибровку и повышающее сложность системы. На рис.5 дан пример развязки после мультиплексора, при которой регулировку усиления, развязку потенциалов и согласование импедансов обеспечивает всего один каскад. Мультиплексирование внешних источников сигнала производится при помощи электромеханических реле до входов развязывающего усилителя методами коммутации аналоговых напряжений.

Релейная развязка. Развязку системы сбора данных после мультиплексора можно осуществить, используя электромеханические реле. При этом исключается необ
Рис.5. Релейная развязка. Развязку системы сбора данных после мультиплексора можно осуществить, используя электромеханические реле. При этом исключается необходимость в отдельном развязывающем каскаде на каждый канал, свойственная системам с оптической и трансформаторной развязкой до мультиплексора.

Электромеханические реле как нельзя лучше подходят для этой цели. В отличие от полупроводниковых ключей они могут выдерживать большие синфазные напряжения. Кроме того, даже реле общего назначения имеют очень небольшое сопротивление замкнутых контактов — порядка миллиом. Это помогает минимизировать погрешности калибровки в малосигнальных прецизионных системах.

Уменьшение стоимости

Схема рис.5 позволяет снизить стоимость системы в расчете на канал, допуская в то же время значительные уровни синфазных помех. К тому же она требует лишь одного комплекта потенциометров регулировки нуля и усиления и лишь одной группы развязанных входов цифрового управления для программной регулировки усиления. Однако некоторые важные недостатки остаются. Для 12-разрядных систем требуется дорогостоящий прецизионный развязывающий усилитель, что в свою очередь требует развязанных логических схем для программного управления усилением. Поскольку время реагирования у электромеханического реле больше, чем у полупроводникового аналогового ключа, максимальная частота переключения каналов у релейного» мультиплексора много меньше, чем у полупроводникового. Длительность цикла переключения, соответствующая максимальной частоте, должна быть достаточно велика, чтобы контакты реле отключаемого канала наверняка успели разомкнуться раньше, чем замкнутся контакты реле включаемого канала. Для полупроводникового мультиплексора длительность цикла переключения может составлять всего десятки наносекунд, тогда как для его релейного эквивалента она достигает десятков миллисекунд и более.

Малое быстродействие релейного мультиплексора исключает его применение в случаях, когда требуется высокая скорость работы. Поэтому системы с релейными мультиплексорами находят применение лишь в системах сбора сравнительно медленно меняющихся сигналов, какие часто встречаются в геофизической и научной аппаратуре. Совместно с релейными мультиплексорами обычно используют медленные аналого-цифровые преобразователи интегрирующего типа. Малое быстродействие такого преобразователя отчасти компенсируется тем, что он обладает способностью подавлять помехи сетевой частоты и ее гармоник, а также высокочастотный шум.

В мультиплексоре рис.5 трудно обеспечить надежную работу. Входное сопротивление развязанного дифференциального усилителя имеет конечную величину, так что через контакты реле включенного канала протекает ток, вследствие чего срок службы контактов уменьшается на несколько порядков.

Еще одна проблема для этого мультиплексора — случайные катастрофические отказы. Их виновниками являются паразитные токи, вызываемые конденсаторами Cs и Cs', включенными между выходными шинами мультиплексора и землей.

Процесс развивается следующим образом. Сперва конденсаторы Cs и Cs' заряжаются до весьма высокого уровня синфазного напряжения (предположим, до уровня Vcm1 для канала 1). Если происходит переключение на другой канал, в котором синфазное напряжение тоже очень велико, равно Vcm2 и имеет полярность, противоположную Vcm1, то в момент переключения каналов на оба контакта реле канала 2 (К2А и К2В) будет действовать большая разность напряжений Vcm1—(—Vcm2) = Vcm1+Vcm2. Это разностное напряжение вполне может вызвать образование дугового разряда и преждевременный износ контактов. Использование токоограничивающих резисторов Rs и Rs' несколько снижает остроту этой проблемы, но не снимает ее полностью.

Метод переключаемых конденсаторов

На рис.6 показан метод развязки с помощью язычковых реле и конденсаторов. Этот метод фирма Data Translation применяет в своем семействе модулей сбора данных, отличающихся низким уровнем обрабатываемых сигналов, широким динамическим диапазоном и высокой степенью развязки потенциалов. Каждый канал (от №1 до №N) содержит собственный накопительный конденсатор и дифференциальное реле. Реле выбранного канала сперва подключает канальный накопительный конденсатор параллельно измеряемому внешнему напряжению. Затем реле подключает заряженный конденсатор параллельно входным зажимам усилителя. После усиления в требуемое число раз сигнал дискретизируется в аналого-цифровом преобразователе.

Метод переключаемых конденсаторов. Оптимальная развязка в системе сбора данных достигается при использовании метода переключаемых конденсаторов. Кажды
Рис.6. Метод переключаемых конденсаторов. Оптимальная развязка в системе сбора данных достигается при использовании метода переключаемых конденсаторов. Каждый входной канал содержит накопительный конденсатор и дифференциальное реле. Реле обеспечивает переключение напряжения, накопленного на конденсаторе, на вход усилительного каскада

Схема рис.6 выполняет все функции системы сбора данных и вместе с тем она требует для развязки каналов только одного неразвязанного усилителя и вовсе не требует преобразователей постоянного тока. Все дело в том, что мультиплексор на основе язычковых реле и переключаемых конденсаторов позволяет развязывать большие синфазные напряжения и в то же время обеспечивает прекрасное значение КПСП и хорошую надежность (поскольку имеет простую схему).

Когда в схеме рис.6 приходит команда включения канала, наакопительный конденсатор этого канала накапливает и сохраняет количество заряда, соответствующее истинному разностному значению измеряемого внешнего напряжения. Поскольку на обоих зажимах конденсатора действует одно и то же синфазное напряжение, оно не влияет на величину заряда. На практике ре-зистивные и реактивные разбалансы внешних цепей ограничивают КПСП значением несколько выше 126 дБ (при 60 Гц) при разбалансе нагрузки 1 кОм.

При соединении реле, показанном на рис.6, типовое значение уровня развязки синфазного напряжения равно ±250 В. Это меньше, чем достигается при оптической и трансформаторной развязке, но вполне достаточно для многих производственных и измерительных систем.

Усилитель на рис.6, включенный после мультиплексора, обладает высоким входным сопротивлением, обеспечивает устойчивое усиление, задаваемое переключением резисторов, и отличается низким собственным шумом и малым дрейфом по постоянному току. Более конкретно, он имеет входное сопротивление порядка 100 МОм, погрешность усиления на постоянном токе приблизительно 0,006% при единичном усилении и замкнутой обратной связи. Поскольку усилитель не развязан, не нуждаются в развязке и его цепи цифрового управления усилением. Далее число каналов в этой системе можно увеличить до 1024, и все они будут обслуживаться одним входным усилителем.

По сравнению со схемами с развязкой до мультиплексора, требующими по одному усилителю на каждый канал, метод язычковых реле и переключаемых конденсаторов обеспечивает уменьшение времени регулировки нуля и усиления в 1023 раза. Кроме того, исключаются 1023 усилителя и 1024 развязанных преобразователя постоянного тока; это улучшает надежность к снижает стоимость системы.

В схеме рис.6 используется аналого-цифровой преобразователь интегрирующего типа. Такому преобразователю свойственны высокая линейность и умеренная стоимость. Период дискретизации у него можно установить равным периоду сетевой частоты; тогда коэффициент подавления помехи 60 Гц и ее гармоник будет близок к бесконечности. К тому же этот коэффициент подавления квадратурной помехи начинает возрастать со скоростью 6 дБ/ октава близ той частоты, с которой КПСП мультиплексора начинает с такой же скоростью падать. В результате общий коэффициент подавления помех остается почти постоянным в широкой полосе частот.

Полоса шума в системе рис.6 ограничивается на входе цепочками RsamieChoid мультиплексора, а внутри системы — фильтром нижних частот, имеющимся в аналого-цифровом преобразователе. Это ограничение дает свои преимущества: оно позволяет системе разрешать и точно дискретизировать сигналы чрезвычайно малого уровня. Логические схемы адресации мультиплексора в системе рис.6 содержат цепи, предотвращающие одновременный выбор более одного канала при любых рабочих условиях, в том числе в моменты включения и выключения питанья. К тому же контактные пары А и В устроены так, что в случае логической ошибки или отказа питания обеспечивается разомкнутое состояние контактов. Нормально замкнуты либо пары А, либо В, но не обе пары одновременно. В отключенных каналах замкнуты пары А, так что их канальные конденсаторы заряжаются от внешних источников сигналов.

Метод переключаемых конденсаторов позволяет исключить еще один компонент системы — блок дискретизации и хранения. Оказывается достаточным включить входные цепочки Rsample Choid, параметры которых выбираются таким образом, чтобы скорость разряда конденсатора за период дискретизации соответствовала разрешающей способности 12 бит. Резисторы Rsampie выполняют также роль ограничителей входного тока, а в крайнем случае, при некоторых видах отказов, — даже роль плавких предохранителей.

Итак, мультиплексор на основе язычковых реле и переключаемых конденсаторов обеспечивает обработку сигналов весьма малого уровня и многоканальность системы (до 1024 каналов) при простой схеме на минимальном числе компонентов и чрезвычайно низкой стоимости.

В схеме рис.6 можно использовать также реле с ртутными контактами. Однако наряду с такими преимуществами, как отсутствие дребезга контактов и малое переходное сопротивление, для этих реле характерны чувствительность к внешним дестабилизирующим факторам, высокая стоимость и сравнительно большое потребление мощности при срабатывании, приводящее к перегреву системы. Замерзание ртути ограничивает возможность работы при низких температурах; во многих случаях применению таких реле препятствуют также их большие размеры.

Язычковые реле

Язычковые реле новейших моделей более надежны и технически совершенны, чем их предшественники. В модулях сбора данных применяются реле, у которых на язычках из железонике-левого сплава кислородной сваркой закреплены родиевые контакты. Стеклянный корпус реле заполнен сухим водородом. Сборка реле производится на автоматических станках, чем обеспечивается высокая воспроизводимость параметров; в частности, с большой точностью в любом экземпляре реле выдерживается значение электрохимической разности потенциалов на переходах между разными металлами. Как правило, срок службы язычкового реле превышает 100 млн. переключений. Кроме того, по сравнению с реле с ртутными контактами язычковые реле меньше по размерам, дешевле, допускают монтаж в любом положении и потребляют при срабатывании меньшую мощность, что упрощает проблемы температурного режима схемных плат.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 53, No.10 (588), 1980г - пер. с англ. М.: Мир, 1980, стр.50

Electronics Vol.53 No.10 April 24, 1980 A McGraw-Hill Publication

Steven Connors. Protect data-acquisition systems with the right input isolation, pp.134—141.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Системы сбора данных





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/DataTranslation/D19800424Elc040.shtml