GSI127 244-127-000-017-A1-B05 Блок гальванической развязки

GSI127 244-127-000-017-A1-B05 представляет собой блок гальванической развязки напряжения с возможностью инвертирования сигнала. Являясь специальной конфигурацией в семействе продуктов GSI127, модель B05 не только унаследовала выдающуюся электрическую изоляцию, помехоустойчивость и взрывозащищенные функции безопасности этой серии, но также включает в себя точную инвертирующую функцию передачи с коэффициентом усиления -1 В/В. Он специально разработан для приложений промышленного мониторинга, которые требуют электрической изоляции сигналов напряжения с одновременным изменением полярности или фазовой компенсацией.

Во многих сложных системах мониторинга полярность выходного сигнала датчика или внешнего преобразователя сигнала может не совпадать с ожидаемой входной полярностью системы мониторинга. Прямое подключение может привести к запутанной логике измерений и даже к ложным срабатываниям сигнализации. Традиционные решения включают добавление дополнительных инвертирующих схем или сложную программную компенсацию, что приводит к появлению дополнительных ошибок и увеличению сложности системы. Устройство GSI127 B05 объединяет в себе защитную изоляцию и точную инверсию, обеспечивая простое, надежное и высокоточное решение для одного устройства. Он особенно подходит для подключения определенных датчиков и преобразователей напряжения с выходным напряжением, полярность выходного сигнала которых отрицательна или требует инверсии, гарантируя, что амплитуда и фаза сигнала соответствуют проектным требованиям перед отправкой в ​​систему мониторинга. Выбор B05 означает выбор интеллектуального интерфейса, который решает проблемы согласования полярности, обеспечивая при этом высочайший уровень электробезопасности и целостности сигнала.

2. Расшифровка модели и эксклюзивные детали конфигурации.

Номер модели 244-127-000-017-A1-B05 точно раскрывает ее уникальные возможности обработки сигналов:

• GSI127: Платформа базового продукта, представляющая собой блок гальванической развязки.

• A1: Идентификатор окружающей среды и безопасности. Указывает, что устройство является сертифицированной взрывозащищенной версией, подходящей для Зоны 2/Раздел. 2 опасные зоны. Знаменитая синяя клеммная колодка со стороны датчика хорошо видна на сером корпусе и соответствует стандартам взрывобезопасной установки.

• B05: Код основной функции и производительности. Это эксклюзивный идентификатор режима передачи инвертирующего напряжения, определяющий его ключевые характеристики:

1. Режим работы: режим входного напряжения, выходного напряжения (В/В). Как и B04, его сторона датчика представляет собой входной интерфейс напряжения с высоким импедансом, который не подает питание извне.

2. Передаточная функция: -1 В/В ±1%, инвертирующая изолированная передача с усилением. Это душа B05. Эта функция означает: выходной сигнал имеет равную амплитуду с входным сигналом, но противоположную полярность (фазу). То есть V_out = -1 * V_in + V_offset , где V_offset — выходное напряжение смещения (нулевая точка). Это обеспечивает точную инверсию фазы на 180°.

3. Диапазон входного/выходного напряжения: диапазон входного напряжения на стороне датчика составляет от 0 до 20 В постоянного тока, что соответствует выходному сигналу на стороне монитора в инвертированном диапазоне от 20 до 0 В постоянного тока (особенности зависят от нулевой точки и коэффициента усиления).

4. Опорная точка нулевой точки: Выходное напряжение смещения предварительно установлено на 10,00 В постоянного тока ±200 мВ. Эта нулевая точка соответствует статическому напряжению 10 В постоянного тока на входной линии датчика. Это означает, что когда входное напряжение составляет 10 В, выходной сигнал точно инвертируется и смещается на 10 В, обеспечивая симметричную опорную центральную точку для двунаправленного качания сигнала.

3. Типичные сценарии применения и схема системной интеграции

Модель GSI127 244-127-000-017-A1-B05 решает специальные проблемы согласования полярности сигнала в цепях контроля напряжения. Основные сценарии применения следующие:

Сценарий применения 1: Сенсорные системы с отрицательным выходным напряжением (например, некоторые системы датчиков приближения)

1. Справочная информация: Некоторые системы вихретоковых бесконтактных датчиков (например, некоторые конфигурации преобразователей IQSxxx) выдают отрицательное напряжение постоянного тока, обратно пропорциональное зазору (например, при уменьшении зазора выходное напряжение изменяется от -2 В до -18 В). Многие системы мониторинга (например, платы аналогового ввода ПЛК/РСУ) принимают только входы положительного напряжения (например, 0–10 В или ±10 В).

2. Традиционная дилемма: прямое подключение приведет к выходу сигнала за пределы диапазона отрицательного входного сигнала карты (если он доступен) или к логическому инверсию (если карта принимает только положительное напряжение).

3. B05 Решение:

• Подключите выход отрицательного напряжения IQSxxx (например, -10 В, представляющий номинальный зазор) к GSI127 B05.

• B05 выполняет операцию V_out = -1 * (-10 В) + 10 В = 20 В (упрощенное понимание; фактическое значение представляет собой линейную инверсию со смещением). Благодаря точной инверсии -1 В/В и смещению нулевой точки 10 В он выдает сигнал положительного напряжения, пропорциональный исходной физической величине (зазору) (например, 20 В для минимального зазора, 0 В для максимального зазора, 10 В для номинального зазора).

• Система мониторинга получает этот сигнал положительного напряжения для правильной калибровки и отображения. B05 одновременно обеспечивает защитную изоляцию 4 кВ.

Сценарий применения 2: специальная логика мониторинга, требующая инверсии фазы

1. Справочная информация: В некоторых специализированных или устаревших системах фаза выходного сигнала датчика или преобразователя может быть противоположна «положительному направлению», определенному логикой мониторинга. Например, датчик, определенный как «положительное смещение представляет собой перемещение», может выдавать уменьшающееся напряжение по мере удаления, что противоречит внутренней логике системы мониторинга, согласно которой «более высокое напряжение соответствует большему смещению».

2. Решение: Используйте блок B05 для инвертирования сигнала, «переворачивая» выходную характеристику датчика в соответствии с определением внутренней логики системы мониторинга, без изменения сложного базового программного обеспечения или ориентации датчика.

Сценарий применения 3: Формирование структур дифференциального или двухтактного ввода с другими устройствами

• В прецизионных измерениях, требующих высоких коэффициентов подавления синфазного сигнала, иногда используются дифференциальные сигналы. B05 может обеспечить точную инвертированную версию для одного пути сигнала, образуя дифференциальную пару с другим исходным сигналом для входа на последующий инструментальный усилитель.

Ключевые различия между B05 и B04 (изолятор синфазного напряжения) и критерии выбора:

• Функциональная сущность: B04 — «последователь», воспроизводящий входной сигнал; B05 — это «инвертор», выдающий противоположную полярность входа.

• Кривая передачи: на графике зависимости входного напряжения (ось X) от выходного напряжения (ось Y) B04 представляет собой линию с наклоном +1 (проходящую через нулевую точку 10 В); B05 — линия с наклоном -1 (также проходящая через нулевую точку 10 В).

• Принцип выбора:

• Если датчик выдает положительное напряжение, а система мониторинга ожидает положительное напряжение -> выберите B04.

• Если датчик выдает отрицательное напряжение и его необходимо преобразовать в положительное -> выберите B05.

• Если датчик выдает положительное напряжение, но системная логика требует инвертированного сигнала -> выберите B05.

• Категорически запрещено использовать B05 для сценариев токовой петли (B01/B02/B03) или синфазного напряжения (B04), требующих точного воспроизведения сигнала, поскольку это приведет к совершенно ошибочной логике сигнала.

4. Руководство по установке, подключению и вводу системы в эксплуатацию

1. Установка: Стандартный монтаж на DIN-рейку в шкафу управления в безопасной зоне.

2. Проводка питания: Подключите рабочий источник питания 18–30 В постоянного тока для GSI127 (к нижним разъемам на стороне монитора).

3. Критическая проводка на стороне датчика:

• Подтверждение полярности сигнала. Всегда используйте мультиметр для проверки полярности (положительная/отрицательная) и значения статического напряжения выходного сигнала вышестоящего устройства.

• Подключите выход напряжения вышестоящего устройства к верхнему (синему) входу GSI127 B05. Обратите внимание на определения клемм, чтобы убедиться, что сигнальная и обратная линии правильно согласованы.

• Обращение с экраном: Заземлите экран кабеля в одной точке на конце источника сигнала. Оставьте экран плавающим и изолированным на конце B05.

4. Проводка на стороне монитора: Подключите нижний выход B05 к системе мониторинга. Особое внимание: поскольку выходная характеристика B05 инвертирована, в программном обеспечении системы мониторинга необходимо выполнить соответствующую калибровку диапазона, чтобы обеспечить правильное положительное/отрицательное соотношение между физической величиной (например, зазором, смещением) и показанием.

5. Ввод в эксплуатацию и калибровка системы:

• Проверка нулевой точки: Когда вышестоящее устройство выдает определенное «нулевое» или «номинальное» напряжение (например, -10 В для IQSxxx), измерьте выходной сигнал B05. Теоретическое значение должно составлять 10 В постоянного тока ±0,2 В. Это ключ к проверке правильности базовой линии системы.

• Полномасштабная проверка: Заставьте входное устройство выводить максимальное и минимальное значения сигнала, измерьте выходной сигнал B05 соответственно и убедитесь, что они попадают в допустимый входной диапазон карты мониторинга (например, 0–20 В постоянного тока) и что направление изменения соответствует ожидаемому.

• Калибровка системы: в программном обеспечении мониторинга установите правильные коэффициенты преобразования технических единиц на основе соотношения инверсии ввода-вывода B05 ( V_out = -1 * V_in + 10V ) и собственного соотношения ввода-вывода датчика.