工作原理

1.

齊納式安全柵

齊納安全柵原理示意圖，它的原理簡單、電路實(shí)現(xiàn)容易，價格低廉，但因由

于其自身原理的缺陷使其應(yīng)用中的可靠性受到很大影響，并限制了其應(yīng)用范圍，

其原因如下：

1

．安裝位置必須有非常可靠的接地系統(tǒng)，并且該齊納式安全柵的接地電阻

必須小于

1

Ω

，否則便失去防爆安全保護(hù)性能，顯然這樣的要求是十分苛刻并在

實(shí)際工程應(yīng)用中難以保證。

2

．要求來自危險區(qū)的現(xiàn)場儀表必須是隔離型，否則通過齊納式安全柵的接

地端子與大地相接后信號無法正確傳送，

并且由于信號接地，

直接降低信號抗干

擾能力，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3

．齊納式安全柵對電源影響較大，同時也易因電源的波動而造成齊納式安

全柵的損壞。

2.

隔離式安全柵

安全柵的主要功能就是限制安全場所的危險能量進(jìn)入危險場所，

及限制送往

危險場所的電壓和電流。

齊納管

Z

用于限制電壓。

當(dāng)回路電壓接近安全限壓值時，

齊納管導(dǎo)通，

使齊

納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。

電阻

R

用于限制電流。

當(dāng)電壓被限

制后，適當(dāng)選擇電阻值，可將回路電流限制在安全限流值以下。

與齊納安全柵相比，

隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外，

還帶有電

流隔離的功能。

隔離柵通常由回路限能單元、

電流隔離單元和信號處理單元三部

分組成，基本功能電路如圖

2

所示?；芈废弈軉卧獮榘踩珫诺暮诵牟糠?。此外，

輔助有用于驅(qū)動現(xiàn)場儀表的回路供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。

信號

處理單元則根據(jù)安全柵的功能要求進(jìn)行信號處理。

工業(yè)現(xiàn)場一般需要采用兩線制傳輸方式的配電器，

既要為諸如壓力變送器等

一次儀表提供

24V 

配電電源，同時又要對輸入的電流信號進(jìn)行采集、放大、運(yùn)

算、

和進(jìn)行抗干擾處理后，

再輸出隔離的電流和電壓信號，

供后面的二次儀表或

其它儀表使用。但一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場不但需要兩線制傳輸，既提供配電電源又
有信號隔離功能，

同時還需要具有安全火花型防爆的性能，

可靠地防止電源高壓與信號之間的混觸，利用電流、電壓雙重化限制回路，把進(jìn)入危險場所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器—安全柵。  隔離式安全柵，基本有檢測端安全柵和操作端安全柵兩種類型。檢測端安全柵與兩線制變送器配套使用；操作端安全柵與電氣轉(zhuǎn)換器或電氣閥門配套使用。也有信號輸入等類型隔離式安全柵。  由于隔離式安全柵采用了限壓、限流、隔離等措施，不僅能防止危險能量從本安端子進(jìn)入危險現(xiàn)場，提高系統(tǒng)的本安防爆性能，而且還增加了系統(tǒng)的抗*力，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 24VDC 電源經(jīng)DC-AC-DC變換后，輸出模塊電路所需要的多種電壓。  檢測端隔離式安全柵的原理是：模塊電路將通過本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)?.2-1VDC后，送入模塊內(nèi)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算和進(jìn)行抗干擾處理后，再經(jīng)變壓器調(diào)制成輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。模塊還需輸出一個隔離的18.5∽28.5VDC電壓，通過本安能量限制電路做為供給兩線制變送器的工作電壓。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險信號竄入危險現(xiàn)場。  操作端隔離式安全柵的原理是：將調(diào)節(jié)器或操作器輸出的4-20mA DC信號隔離后再輸出4-20mA DC 的信號，通過本安能量限制電路供給電氣轉(zhuǎn)換器或現(xiàn)場的電氣閥門定位器使用。