CA 32

Kondicioneri sa strujnim ulazom

 


 

Opšte

Kondicioneri familije CA-32 sa strujnim miliAmperskim i Amperskim ulazom su izolovani jednokanalni kondicionerski moduli koji konveruju ulazni signal iz struje u napon, pojačavaju, štite, filtriraju, izoluju i konvertuju izlazni naponski signal u strujni. Tako kondicioniran signal se dovodi do sistema za akviziciju podataka, Industrijskog PC-a, PLC-a ili do nekog drugog mernog sistema.

Izolacioni kondicioneri štite ljude i mernu opremu tako što je galvanski odvajaju od ekcesnih događaja koji mogu da se pojave na strani izvora signala ili negde drugo u mernom okruženju.Ulaz modula je zaštićen od tranzijenata i naponskih nivoa do 250 Vrms kontinualno. Napon izolacije je 1.500V

Familija modula CA-32 se može u okviru iste aplikacije mešati sa drugim familijama izolacionih modula. Oni mogu da se uključuju u merni sistem bez isključenja napona napajanja ili prekida rada sistema (Eng. hot swapable).

Na raspolaganju korisnicima je veliki broj modela koji se mogu specificirati na strani:

Cene i modeli CA-32

Atributi

  • Instrumentaciona tačnost, linearnost, ponovljivost i pouzdanost
  • Strujni miliAmperski ili Amperski ulaz - naponski ili strujni izlaz
  • Naponski izlaz: 0 do 5 V, 0 do 10 V;  ±5 V; i ±10 V, ili
  • Strujni izlaz: 0 do 20 mA, 4 do 20 mA, ±5mA, ±10 mA, ±20 mA
  • Trostruka transformatorska izolacija ulaz-izlaz-napajanje 1.500V
  • ±0.03% Tačnost
  • ±0.01% Linearnost
  • 80 dB NMR za 50 Hz
  • 110 dB CMR
  • Ulaz kontinualno zaštićen do 250 V
  • Napajanje kondicionera je od 24V DC ili 220V AC nominalno
  • Zaštita po ANSI/IEEE C37.90.1-1989 specifikaciji
  • Montaža na DIN šinu
  • Garantni rok je 7 godina, a servisni rok je 10 godina
 

 

Pojednostavljeni blok dijagram izolacionih kondicionera CA-32

Karakterizacija

CA-32 na ulazu ima otpornik na kome se meri napon čoperskim diferencijalnim pojačavačem sa niskim temperaturskim driftom, malim ofsetom i vrlo stabilnim koeficijentom pojačanja. Diferencijalni pojačavač ne zahteva ulazno uzemljenje. Na prednjoj strani modula ispod maske nalaze se dva višeobrtna trimera za precizno podešavanje ofseta i nule. Obe vrednosti su fabrički podešene a korisnik može da ih prekalibriše ako za to postoji potreba.

Centralna komponenta modula je signalni izolacioni transformator. Kao i većina transformatora i ovaj ima primarnu i sekundarnu stranu. Koristeći ovu terminologiju ulazna strana modula je "primarna strana" a izlazna strana modula se naziva "sekundarna strana". Na primarnu stranu modula se priključuje senzor a sekundarna strana modula se priključuje na sistem za akviziciju podataka i merenje, na analogni ulazni modul Industrijskog PC-a ili PLC-a, na panel-metar ili na neki drugi merni sistem.

Transformatorska izolacija signala koristi metod amplitudne modulacije da bi se dobile linearne, stabilne i pouzdane karakteristike. Ova tehnika daje bolje rezultate od tehnike sa digitalnim ili linearnim optokaplerima ili od tehnike kondenzatorske izolacije. Primarna strana modula je galvanski izolovana odnosno "lebdeća" u odnosu na sekundarnu stranu modula i u odnosu na el. napajanje. Demodulator signala na sekundarnoj strani modula obnavlja originalni signal, koji se zatim filtrira i baferuje da bi se postigao nizak nivo šuma i niska impedansa izlaznog signala.

Izolacioni moduli Serije CA-32 imaju ugrađen filter petog reda od čega je prvi Anti-aliasing pol lociran u primarnom kolu modula dok se na sekundarnoj strani izolacione barijere nalazi filter četvrtog reda. Posle Anti-aliasing filtriranja signal se dovodi na čoperski stepen iza koga se nalazi specijalno dizajniran mikro transformator. U sekundarnom stepenu, iza izolacione barijere, signal se demoduliše i ponovo filtrira od transmisionih spajkova i smetnji. Izlaz iz modula može biti po potrebi naponski ili strujni signal.

Garantni rok je 7 godina a servisni rok je 10 godina. Isporučuje se sa korisničkim upustvom na srpskom jeziku i sa kalibracionom listom.

 

CA-32 sa napajanjem 220V AC (opcija)

Osnovna verzija CA-32 radi sa standardnim jednosmernim naponom napajanja od 19 do 30V DC (24V DC nominalno). Međutim, ako primena zahteva napajanje kodicionera sa 220V AC, što nije redak slučaj, tada budući korisnik može naručiti kondicioner sa sufiksom A.

Ovaj tip kondicionera radi sa naizmeničnim naponom od 85 do 265V ili sa jednosmernim naponom od 100 do 400V. Ova dva opsega napajanja čine CA-32 primenljivim u mnogim situacijama. Neki korisnici upotrebljavaju ove kondicionere u okruženju koje se napaja iz akumulatora od 110V, ili u uslovima povišenog naizmeničnog napona u trafo stanicama.

Na ovom modelu kondicionera postoje tri kleme za priključenje napajanja: L, N i GND (Slika sa leve strane). Na L treba povezati fazu, na N nulu, a na GND uzemljenje. Uzemljenje, osim bezbednosne funkcije ima i funkciju smanjenja oscilacija interne naponske jedinice, pa ga u svakom slučaju treba priključiti. Ako se za napajanje koristi jednosmerni napon, treba ga povezati na L i N priključke (raspored nije bitan).

Rele (opcija)

Familija izolacionih kondicionera CA-32 sa sufiksom R ima ugrađen rele sa izvedenim radnim i mirnim kontaktom na spoljnim priključcima. Rele može da uključi ili isključi do 240V, 6A, i može biti podešen da se aktivira kada je ulazna veličina veća od zadate ili kada je ulazna veličina manja od zadate vrednosti. Na izvodima potoji radni i mirni kontakt. Za rele je ugrađena kontrola histerezisa koja se može fino podesiti preciznim višeobrtnim trimer-potenciometrom.

Jedino ograničenje kod ove verzije je da ako se koristi sa napajanjem od 220V (verzija sa sufiksom A), rele ima izveden samo radni kontakt.

Podešavanje nivoa aktiviranja relea se vrši potenciometrom sa prednje strane kondicionera. Kako bi se izbeglo oscilovanje relea kada je ulazna veličina jednaka zadatoj, uređaju se za isključenje zadaje histerezis. Histerezis u prvom slučaju, kada se rele aktivira i kada je ulaz veći od zadate vrednosti, označava veličinu za koliko ulazna veličina treba da bude manja od zadate veličine za aktiviranje relea da bi se on isključio, U drugom slučaju, označava za koliko ulazna veličina treba da bude veća od zadate da bi se rele isključio. Histerezismože biti podešen na 1% ili 5% span-a internim kratkospojnikom.

Ukoliko je opterećenje koje se priključuje na rele induktivnog karaktera, potrebno je spolja dodati "snaber" paralelno kontaktima relea. Vrednosti komponenata snabera se izračunava, ali se može odrediti i empirijski za datu primenu. Generalno, čak i ako je opterećenje koje se priključuje na rele induktivnog tipa, može se upotrebiti kondenzator od 0,2 uF na red sa odpornikom od 10 Oma. Za optimalne performanse kolo snabera treba izračunati jer je to najbolji način za optimalno gašenje varnice na releu.

Napajanja za kondicionere

Za napajanje manjeg broja kondicionera do 20, preporučuje se naponski izvor CS-24-48 od 48W (slika levo) dok za napajanje većeg broja kondicionera treba koristiti izvor CS-24-90 od 90W koji može pod punim opterećenjem da napaja i do dva puta više kondicionera. Oba modela mogu preko T-BUS konektora (slika desno), direktno, bez ožičavanja da napajaju kondicionere koji se nalaze na istoj, ili uz pomoć produžnog kabla i na drugim DIN šinama u bliskom okruženju. Ova opcija podiže pouzdanost, znatno smanjuje vreme zamene kondicionera i omogućava uključenje i isključenje kondicionera kada je šinski T-BUS pod naponom.

Oba izvora za napajanje rade u širokom naponskom opsegu CS-24-90 od 160V do 265V AC, dok manji, CS-24-48 može da radi čak od 85V do 265V. Ukoliko korisnik ne želi da koristi ovaj tip napajanja, može koristiti i druge električne izvore, ali u tom slučaju napajanje mora da ožičava od kondicionera do kondicionera.

 

Štampana ploča kondicionera na zahtev može biti zaštićena specijalnim lakom koji štiti elektronske komponente od vlage, korozije i drugih vrsta kontaminacija što može znatno da  produžiti vek ovom proizvodu i u pogledu dugoročne tačnosti merenja. Ovako prepariran kondicioner se može primeniti u mnogim agresivnim sredinama. Na primer: na brodovima ili morskoj obali, u uslovima agresivnih isparenja, kiselina, u vodovodu i drugim mestima sa povišenom vlagom itd.

 

Specifikacije

Tipične karakteristike (25°C)

 Parametar CA-32

 Ulaz

 Ulazni otpornik za ulaz do 20mA 47 Ω tol  0.1%, ±25 ppm/°C
 Ulazni otpornik za ulaz od 50mA do 200mA  1Ω  tol 1%, ±50 ppm/°C
 Ulazni otpornik za ulaz od 1A i više 0,01Ω tol 1% ±50ppm/°C
 Ulazni opseg  ±5mA do 0÷10A
 Ulazna impedansa = Ulazni otpornik
 Ulazna zaštita - kontinualna (osim ulaznog otpornika) 250Vrms max.
 Ulazna zaštita - tranzijenti ANSI/IEEE C37.90.1- 1989

 Izlaz

 Maksimalno opterećenje 500 Ω
 Zaštita od kratkog spoja izlaza  Kontinualna
 Strujno ograničenje (Iout max.) 5 mA (Vout), 30 mA (Iout)
 Rise Time, 10% do 90% Spana 8 ms
 Zaštita od tranzijenata ANSI/IEEE C37.90.1- 1989
 Naknadna podesivost ±1,5% ofset i ±5% pojačanje (span) - tipično

 Tačnost

 Tačnost ±0.03% od opsega
 Linernost ±0.01% od opsega

 Stabilnost ulaznog ofseta

±0.5 ÷ ±5µV/°C, zavisno od modela

 Izlazni ofset

±5ppm/°C (Vout), ±15ppm/°C (Iout)

 Stabilnost pojačanja

Bolja od ±50ppm/°C

 Izlazni šum 100 KHz

200µVrms (Vout) i 1µArms (Iout)

 Širina frekventnog opsega -3 dB

100Hz

 NMR

80dB

 Izolacija
 CMV, Out-power 1000 V
 CMV, In-Out, In-power 1500 V  (4 kV 1 minut)
 CMR 50Hz  110 dB
 Napajanje
 Napon napajanja Od 19 V do 30 V jednosmerno
 Potrošnja struje  26 mA (Vout) i 48 mA (Iout)
 Zaštita od reverznog polariteta Kontinualna
 Zaštita od tranzijenata ANSI/IEEE C37.90.1- 1989
 Okruženje i dimenzije
 Temperaturni opseg (specifikacije) -25 +80°C
 Radni opseg -40 +85°C
 Skladištenje -40 +85°C
 Relativna Vlaga Bez kondenzacije 0 do 95%
 Montaža DIN EN50022   -35 x 7,5;  -35 x 15
 Dimenzije kondicionera mm Dužina.114,5 x Šir.22,5 x Vis.99