模拟调节器

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齐纳安全栅和电气转换器的连用 控制器的输出往 往送给电气转换器或电气阀门定位器，由气动执行器 实现对被控对象的调节。由于控制器的输出方式不同, 和安全栅有两种不同的连接方法。
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发射极输出型的控制器可以和安全栅共地,故可采 用单通道保护的安全栅；而集电极输出型的控制器， 它的两个输出端都不接地，故需采用双通道齐纳安 全栅。
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二、变压器隔离式安全栅
变压器隔离式安全栅利用变压器或电流互 感器将供电电源、信号输入端和信号输出端进 行电气隔离，同时通过电子电路(限能器)限制 进入危险场所的能量。变压器隔离式安全栅分 为检测端安全栅（输入式安全栅）和操作端安 全栅（输出式安全栅）两种。
-
有六部分组成： 1.直流-交流变换器 2.整流滤波电路Ⅰ 3.整流滤波电路Ⅱ 4.电流电压限制电路 5.隔离变压器 6.共基极放大电路
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工作原理 ①DC/AC/DC交换器：实现“隔离供电”它是一个磁耦 合对称推挽式多潜振荡器24DC→eo→e1、e2方波， （8KHz）
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③共基解调放大与输出（解调）回路 将ei1、2→I0 4～20mA V0 1-5VDC W2—调零
④晶体管限压限流电路（限能器） ☆ 作用：对到现场的能量进行限制，（限压、限流） ☆ 过压保护（限压作用）：
正常时：DW1不导通；BG7截止；BG8饱和导通； VAB=VC7=24V
过压时：DW1导通 BG7饱和导通；BG8截止；VAB=0 ☆ 过流保护（限流作用）：
齐纳式安全栅原理图
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齐纳式安全栅的工作原理
系统正常工作时，安全侧电压U1低于齐纳二极管的击 穿电压U0，齐纳二极管截止，安全栅不影响正常的工作 电流。
但现场发生事故，如短路，利用电阻R进行限流，避免 进入危险场所的电流过大；当安全侧电压U1高于齐纳二 极管的击穿电压U0时，齐纳二极管击穿，进入危险场所 的电压被限制在U0上，同时安全侧电流急剧增大，快速 熔断器FU很快熔断，从而将可能造成危险的高电压立即 和现场断开，保证了现场的安全。并联两个齐纳二极管是 增加安全栅的可靠性。
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二线制变送器和齐纳安全栅的连用
图中24V DC的电源一方面通过安全栅向二线制变 送器供电，同时将二线制变送器产生的4-20mA DC 的信号传送过来，由250Ω精确电阻转换为1-5V DC 的电压信号送显示仪表或控制器，当然变送器传送来 的信号也可通过信号分配器,其输出的多路信号可分别 送显示仪表和调节仪表。
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齐纳式安全栅的优缺点
齐纳安全栅优点是采用的器件非常少，体积小，价 格便宜; 缺点是齐纳式安全栅必须本安接地，且接地电阻必须 小于1Ω； 危险侧本安仪表必须是隔离型的；齐纳安全栅对供电 电源电压响应非常大，电源电压的波动可能会引起齐纳 二极管的电流泄漏，从而引起信号的误差或者发出错误 电平，严重时会使快速熔断器烧断。
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2.检测端安全栅的构成原理 (1)外型结构 (2)输入输出特性
V0 K A Ii
(3)结构组成及工作原理
输入端
Ii
15 26
4~20 mA 7 8
输出端
Vo 1~5 V Iwenku.baidu.com 4~20 mA
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24V DC
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结构组成
+ 24V DC -
输入端
现场
变送器 Ii A+
电流电压 限制电路
VC
5
U-I
B-
4~20 mA
整流滤 波电路
Ⅰ
T1
电源 变压器
DC/AC交直 流变换器
e
0
e
1
隔离
e
整流滤 2 波电路Ⅱ
变压器
VC
共基极
3
放大电路
T2
调制器
隔离
解调器
输出端
+V O 1~5 V
调计 节算 器机
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第5章 辅助仪表
5.1 安全栅 5.2 信号分配器 5.3 变频调速器 5.4 电源箱及电源分配器
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5.1 安全栅
安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，安装在控
制室内，是控制室仪表和现场仪表之间的关联设备。其作 用是：系统正常时保证信号的正常传输；故障时限制进入 危险场所的能量，确保系统的安全火花性能。
目前常用的安全栅有：齐纳式安全栅和变压器隔离式安全栅。
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安全栅的品种:
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一、齐纳式安全栅
1. 齐纳式安全栅的工作原理 齐纳安全栅是基于齐纳二极管反向击穿特性工作的。
由限压电路,限流电路和熔断器三部分组成。其原理 电路如图所示：图中R为限流电阻，VZ1、VZ2为齐 纳二极管，FU为快速熔断器。
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(一)检测端安全栅
1.检测端安全栅的作用 （1）把来自现场变送器的4～20mADC电流经隔离变压 器1:1地转换成1～5V DC信号或4～20mA DC信号输出 至控制室仪表（计算机） 。
（2）为现场两线制变送器提供24V DC直流电源
（3）利用限流、限压电路使得任何情况下送往危险场所的 电压不超过30V DC、电流不超过30mADC ，从而保证了危 险场所的安全。
②整流滤波与输入调制电路 e1→D5-8→C3→Vc3→为（解调）输出电路提供电源 e2→D10-D13→C5→Vc5→限压限流电路电源 e2→D10、D11，D14、D15（开关）→Ii→eT21、
eT22→ei1.2 e2→D10-D15→Vc7→为现场变送器提供24VDC电源
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正常时: I入正常 VR14小→BG7截止、BG8饱和导通；I入′= I入 过流时: I入↑→ VR14↑→BG7导通→VC7↓→ VB8 ↓ BG8→放大区 IC8=βIB8 I入=IC8↓=βIB8