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按3·1节要求,系统的工作波长越短,则测量的上限温度就越高;而按3·2节要求,系统的工作波长越长,则测量较低的高温时其温度分辨率就越高,因此二者之间必然有一个折衷。一般情况下,进入光路中的粉尘、水蒸汽以及其它一些选择性吸收气体如二氧化碳等,都会成为外界干扰而影响到仪器的测温精度。图5给出了在0·6~3·0μm内海平面300 m长度的路径上大气的透射光谱曲线[11]。结合图5,考虑到前面得出的结论和PIN硅光电二极管的小可探测光功率及后面关于测温精度的分析与讨论,本文取系统的工作波长λ1=0·8μm。
顺便提及,λ1=0·8μm既符合本仪器的测温下限T=600 K处的PIN硅光电二极管的小可探测光功率要求,又满足采用16位A/D转换器件时的二次仪表测温灵敏度的要求。进一步的研究还表明,它还能使发射率的测量精度达到优。
3·4 基于系统抗反射辐射能力的考虑与波长带宽的优化选择
探测器接收到的来自待测目标方向的红外辐射,由待测表面自身的辐射和待测表面对周围环境辐射的反射这两部分组成。为讨论上的方便,将待测表面的温度记为T0。其辐射出射度可写成
使用前面给出的参数值,利用式(1)及式(21),在T0=900 K、Ts=800 K的情况下作出的测温不确定度随波长带宽的变化曲线,如图6所示。
由图6显见,当Δλ≤20 nm时,Ts=800 K的背景辐射对测温精度几乎不产生什么影响(由背景辐射带来的测温不确定度仅为0·01%)。但当Δλ>20nm时,影响渐增。研究还表明,在更高温度的背景辐射下,产生可观测影响的波长带宽的起点值变小,且随着波长带宽的增加,这种影响变得更明显。结合本节的分析结果和探测器件的小可探测光功率要求,本文选择Δλ=20 nm作为系统的波长带宽。
3·5 测量精度
ελ的标准差极大地影响系统的测温标准差。由误差传递公式[10],容易导出ελ的标准差
显见,波长越短,系统的测温标准差就越小,这是本仪器采用近红外波长作为工作波长的重要原因之一。使用3·2节中给出的技术参数,以45#钢作为测量对象,并取γ1=0·75、β=0·60。在测量距离约1 m的情况下,所得P1、P2的相对测量不确定度的典型值为|ΔP1/P1|≈|ΔP2/P2|≈0·5%。由式(19)、式(20)容易算出σελ≈1·7×10-2;对900 K的待测表面而言,计算可得σT≈1·19 K;σTT≈1·32%,这是比较的。
4 结 论
本文在研究探头的温度分辨率和仪器的相对温度灵敏度的基础上,结合光路中选择性吸收气体吸收影响的抑制以及考虑探测器的小可探测光功率,研究了仪器工作波长与波长带宽的选取。得出实际测温系统的波长及波长带宽分别为λ1=0·8μm、Δλ=20 nm时,系统的测温精度优于0·3%,其测温灵敏度也满足实际需要,实验结果见表1。
直流号隔离器 [1] 首先将变送器或仪表的号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原号，同时对隔离后号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的号、电源、地之间独立。
中文名 直流号隔离器 外文名 Dc signal isolator 类 别 隔离器 功 能 号、电源、地之间独立 中介设备 光感或磁感器 领 域 工程技术 学 科 电力工程
（1）地环流干扰
在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种 自动化 仪表、控制系统和执行机构，他们之间的号传输既有弱到毫伏级、毫安级的小号；又有几十伏，数千伏、数百安培的大号；既有低频直流号，也有高频脉冲号等等，构成系统后往往发现在仪表和设备之间传输相互干扰，造成系统不稳定甚至误操作，出现这种情况除了每个仪器、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响，还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备根据要求和目的都需要接地,例如为了，机壳需要接大地；为了使电路正常工作，系统需要有公共参考点；为了抑制干扰加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于仪表和设备之间的参考点之间存在电势差（也就是各设备的共地点不同）因而形成“地环流”、“接地环流”问题是在系统处理号过程中必须解决的问题。
（2）自然干扰
雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一串随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪音是电离辐射产生的，在一天中不断变化。太阳噪音则随着太阳活动情况的剧烈变化。自然界噪声主要会对通讯产生干扰，而雷电能量尖蜂脉冲可以对很多设备造成损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
（3）人为干扰
电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变化，即较大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能够使导体产生电磁波辐射。一方面，人们可以利用这一特点实现特定功能，例如，无限通、雷达或其他功能，另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的dv/dt或di/dt会产生伴随电磁辐射。无论主观上出于什么目的，客观上对电磁环境造成了污染。还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备（电机、 变频器 ）频繁开关，他们也会造成一些容性、感性的干扰，也将影响仪器仪表正常显示或采集。凡是有电压电流突变的场合，肯定会有电磁干扰存在。数字脉冲电路就是一种典型的干扰源，随着电子技术的广泛应用,电磁污染情况会越来越严重.
优越性
在各个过程环路中使用号隔离器办法可以用DCS或 PLC 等隔离卡件或者现场带的隔离的变送器（部分设备可以做到），也可以用号隔离器来实现。比较起来，用号隔离器有以下优点：
·绝大部分情况，采用号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜
·号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加优越
·号隔离器应用灵活，而且它还有号转换和号分配及接口转换等功能，使用起来更加方便
·号隔离器通常有单通道、双通道、通道间相互完全独立、构成系统的配置、日常维护更加方便。
操作原则
经典案例可以说明号隔离的重要性：某大型公司的生产线调试中。控制系统的号输入板有八个通道，八个通道共用一个A/D转换器，经过变换后，由光电耦合元件实现与主机电路的隔离。但它的八个通道输入之间并没有隔离，八个通道输入号每个单独接入控制系统均正常，接入多于两个外部号时，控制系统显示数字乱跳，故障无法排除。
又如某锅炉控制系统检测锅炉各点温度，使用K分度热电偶作为传感器，同上述相似，仅检测一点均正常，但是向控制系统接入两点以上热电偶时，控制系统显示的温度明显错误。
原因如下：两个现场仪表(A,B)向控制系统传送号以及控制系统向两台现场仪表发出号。假定传送的均为1～5VDC号。理想情况，控制系统及两个现场仪表“地”电位完全相等，传送过程中又没有其他干扰，从控制系统输入来看，接收的号正确。但实际上现场仪表不可能做到地电位完全相等，通常存在“地”电位差，若A仪表“地”与控制系统"地"同电位，B仪表比它们的“地”电位高0.1V，A仪表传送给控制系统的号为1～5VDC，而B仪表传送给控制系统的号则为1.1～5.1VDC，这样控制系统的误差就产生了。同时A、B仪表的“地”线在控制系统处汇合联接。将0.1V电压加在控制系统的地线上，有可能损坏控制系统的局部器件，同时在控制系统上显示错误数据。由此引起了上述现场调试中出现的问题，这两种情况在接入隔离器后均完全正常。
隔离器之所以能起到这个作用，就是它具有使输入/输出/电源在电气上完全隔离的功能，即在输入/输出/电源之间没有公共的“地”。输入号无论是否受到接“地”的干扰，经隔离处理后的输出号“地”与现场仪表“地”完全隔离没关系。正是由于这个原因，实现了输入到控制系统输入板的多个现场仪表号之间隔离，了这些号之间“地”的联系。
由于隔离器的工作电源是为隔离器的输入、输出两部份同时供电，要保证隔离器输入/输出号隔离，也必须确保隔离器的工作电源在电气上与这两个部分完全隔离。这种输入/输出/电源之间相互隔离的隔离器常称为三隔离或全隔离隔离器。 这种供电方式，在供电电源功率许可的情况下无论隔离器数量多少，均可使用一台电源供电，不会产生相互干扰。若隔离器的工作电源没有与隔离器的输入/输出部分隔离，严格地说隔离器的输入/输出号也没有被隔离，因为隔离器的输入/输出号“地”可以通过工作电源连接到一起。
以上叙述了号输入的隔离情况，同样在控制系统向现场仪表传输号时也存在类似的问题。采用三隔离隔离器就可以解决这样的问题。
隔离方式
栅： 一些特殊的工业现场（如燃气公司和化工厂）不但需要两线制传输，既提供配电电源又有号隔离功能，同时还需要具有火花防爆的性能，可靠地遏制电源功率、防止电源、号及地之间的点火，限流、降压双重限制号及电源回路，把进入危险场所的能量限制在定额范围内。
号隔离器安装维护应注意哪些事项？
由于生产厂家不同，对隔离器的生产工艺、接线定义也不都相同，但使用场合基本相同，所以对产品的防护要求及维护基本相同。
1． 使用前应详细阅读说明书。
2． 作为号隔离使用时，应将输入端串入环路电路中，输出端接取样回路。
3． 作为隔离配电使用时，应将输入端串入电源电路中，输出端接变送器。
4． 若不正常工作应先检查接线是否正确，注意电源有无及极性反正。
为什么有时PLC接收到的现场号误差大且稳定性差？
造成这种现象的原因很多，不同仪表号参考点之间的电位差是重要因素。由于这个"电位差"造成仪表号之间产生干扰电流，致使PLC误差大且稳定性差。所以不同设备、仪表的号有一个共同的参考点是佳状况。隔离器使输入/输出电气上完全隔离，在PLC模拟接口板形成共同的参考点，达到理想状况问题就解决了。
设计隔离端子的原则是什么？
需要为每台隔离器都配电源吗？设计要遵循两个原则。：外部设备与中央处理系统（例如PLC、DCS）之间要进行电气隔离。第二：外部设备号（无论是向中央处理系统发送号的外部设备到还是接收号的外部设备）之间要实现相互电气隔离。例如要把PLC输出的一路号传给两个外部设备就要求输入/输出保证隔离的同时二个输出之间也是隔离的。 如果隔离端子的外加工作电源与输入/输出两个部分都隔离，那么不管隔离器数量的多少，都可只用一台电源供电。
对4-20mA通道进行隔离，而机柜里没有放置电源的空间了，怎么办？
介绍一种无源号隔离器，它能实现4-20mA号隔离且无需外接电源。MHM-05A、MHM-05C就是此类产品。
现在市场有那么多品牌的隔离器，价格参差不齐，该怎么选择呢？
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