隔离器的几项重要指标

知识点：隔离器

作为工业中重要的电子器件，隔离器是一种非常常见的信号转换与处理装置，在各种工业环境中，隔离器可以将输入的信号进行转换然后再输出，同时确保电气绝缘安全。隔离器又称信号隔离器，隔离器的工作电源与输入端口以及输出端口三者是相互隔离的。它的主要作用是信号隔离及信号转换。

   市面上常见的隔离器产品众多，关于隔离器的几项指标以下：

   01

工作电压/基本绝缘

   选择合适的隔离器或变送器时，工作电压是一个重要指标，它显示不同电路（输入、输出和电源电路）之间允许的电位差。

   隔离器的允许工作电压在不同电路之间可能不同。最高额定工作电压一般适用于输入和输出之间，以及输入和电源之间。输出和电源之间的允许工作电压可略低。根据型号不同，Knick隔离器的允许工作电压最高可达4800V AC/DC。如订制料号P52100K11-B4800VF/11，支持到直接输入±4800 V，变送输出±10 V。

   关于工作电压的要求定义参照IEC 61010-1，应当注意，允许的工作电压不仅取决于隔离器件所用固体绝缘材料的电介质强度，而且取决于设计特性，如电气间隙和爬电距离等，以及外部影响，尤其是污染度（环境相关的可能污染）和过压类别（叠加脉冲电压值）。

02 

测试电压 

   隔离器件所用绝缘材料的电介质强度比器件的允许工作电压高出很多倍，因此，对于电位隔离器件，需要另外指定器件的测试电压，从而确保工作电压的额定限值适用于各个器件。测试电压偶尔也会替代工作电压，用作电介质强度的参数。根据具体应用的要求，它需要比电路之间的最大可能电位差高出一定的倍数。Knick隔离产品测试电压最高达18KV AC。

03

污染等级

    为了计算爬电距离和电气间隙，微观环境的污染等级规定有以下4级别：

污染等级1：无污染或仅有干燥的非导电性污染，该污染没有任何影响。如，在空调房或干净、干燥的房间中。

污染等级2：一般仅有非导电性污染，可能会出现因冷凝而引起的偶尔且短暂的导电。如，在实验室，精密机械车间。

污染等级3：存在导电污染，或干燥的非导电污染由于会出现的冷凝而变得导电。如，在工业厂房、未供热的仓库和锅炉房中。

污染等级4：持久的导电性污染。如由于导电尘埃或雨或其他潮湿条件所引起的污染。

04 

过压类别

过压类别I，不出现过电压，已将过电压瞬变抑制在低水平的电路。

过压类别II，含开关切换的电路，但无雷击。例如，在家庭环境中，设计用于插入室内墙壁插座的电器，如电动工具、电视。

过压类别III，无雷击，适用于固定装置内的电路，例如家用保险丝开关面板，持续连接到固定电源端的空调，工业设备等。

过压类别IV，最高一类的过电压，含雷击，直接连接到配电线路的设备，例如配电房、变压器等仪表。

图1.P22400系列信号隔离器

05 

浪涌承受能力

    工业环境中，尤其是因为开关切换过程中，可能会出现压摆率达数千V/μs的快速瞬变。此类过压可能会损害或破坏敏感电子器件。

    Knick隔离器满足IEC 255-4的耐电涌要求。各个电路（输入、输出、电涌）以及电路之间的隔离均能防范短时过压。测试电压达5KV，持续时间1.2/50μs。

                

06 

温度系数（Temperature Coefficient）/温漂

   温度系数是反映温度变化引起增益变化的特性。变化率可以用一个相对参数规定，例如%/K或ppm/K (Parts Per Million/ Kelvin)，也可用一个绝对值规定，如nA/K或?A/K。

举例1，

温度系数 0.005%/K (=50 ppm/K) , 参考室温23℃

柜子预期温度50℃。

δ=50℃-23℃=27℃

27K * 50ppm/K = 1350 ppm

1350 ppm * 20mA =27 μA

温度误差为27μA/20mA= 0.14%

举例2，

温度系数 300ppm/K =(0.03%/K)，参考室温23℃

柜子预期温度50℃。

δ=50℃-23℃=27℃

27K * 300ppm/K = 8100 ppm

8100 ppm * 20mA =162μA

温度误差为162 μA/20mA = 0.8%

   图2.高压应用的Pt100 P44000系列温度变送器

   在环境温度过低或过高的工况下，温度系数较大的隔离器温漂也较大，传输特性受影响较大。因而，温度系数是考核隔离器传输品质的重要参数之一。

  关于我们 

   Knick总部位于德国柏林，成立于1945年，自成立以来，一直专注于接口技术和过程分析领域，致力于开发、生产和销售高品质的产品和服务，并在全球获得了极高的声誉。

  作为行业先驱，Knick极为注重对研发的投入。我们的创新基于供应商、客户和销售合作伙伴之间紧密的信息和专业知识交流，融入整个公司运营。例如，几十年来Knick一直是高精度信号调理器的代名词。在液体分析领域，Memosens技术也已成为过程分析行业的标准。正因如此，Knick才能提供可靠的产品以解决新兴的任务和问题，保障客户投资的安全性和持久性。

 科伲可（上海）电子测量仪器贸易有限公司成立于2013年，公司位于上海。作为Knick在中国的子公司，负责Knick接口及过程分析产品在中国及东南亚地区的销售和服务。Knick中国的专业团队为中国客户提供从咨询、交付，到个性化解决方案以及售后支持的全流程服务。主要服务市场包括铁路、电力、新能源、化工、有色金属、生物制药及半导体等。   

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2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范