對熱電阻英MTL安全柵的初步了解

    對熱電阻英MTL安全柵的初步了解
    英MTL安全柵也被稱為安全保持器，是安全場所非本安設備與危險場所本安設備之間的關聯設備。由于英MTL安全柵是本安電路的安全接口，所以當安全場所設備處于正常狀態時，系統正常運行；而出現故障時，安全柵能及時限制通往現場的電壓、電流，控制危險能量進入本安端，避免火花能量引起危險氣體的爆炸。如圖2-2所示，安全柵作為分界點，將危險區域的本安電路與安全區域的非本安電路分離開。安全柵右側是由安全柵、傳感器等組成的本安型現場設備，左側是由安全柵、控制室模擬量采集處理等組成的非本安型儀表設備。安全柵既能完成現場信號的實時傳遞，又能有效控制危險區域的能量，是組成本安系統的重要裝備。
    英MTL安全柵主要包括齊納式安全柵和隔離式安全柵兩種。
    英MTL安全柵也就是穩壓管式安全柵，是利用齊納二極管的反向擊穿特性設計的，通過溶斷器、穩壓管以及限流電阻的能量限制，能夠有效控制流入本安端的電能量。雖然齊納式安全柵電路簡單、低廉，但是在實際工程應用中，齊納式安全柵的可靠性和應用范圍都受到了很大限制，歸結起來有以下幾種原因：
    1、 工程安裝現場對接地系統要求非常嚴格，接地電阻不能大于，否則無法保證本安果；
    2、要求危險側的現場儀表是隔離型，信號的抗干擾性也由于接地而大大降低，進而影整個系統的穩定性；
    3、齊納安全柵的正常工作需要電源提供穩定電壓，其輸出也因為吸收輸入回路的能量而容易不穩定；
    隔離式安全柵，不僅包含限壓、限流等能量控制電路，還釆用了將輸入、輸出以及電源隔離的電路結構，進一步保障本安防爆。相較齊納式安全柵，它的較貴，但是擁有很多顯著：
    1、三方隔離的電路結構，免除了復雜的接地線路，為設計和現場施工帶來便捷；
    2、現場儀表要求降低，不要求隔離式；
    3、由于電路相互隔離、不共地，穩定性和抗干擾性顯著提高，進而保證了整個系統的可靠性；
    4、在信號輸入能力方面，隔離式安全柵比齊納式安全柵更強，電阻、熱電偶等信號都能處理；
    5、當兩臺控制設備需要同一信號源時，齊納式安全柵無法滿足，而隔離式安全柵提供信號的同時還能保證兩者的互不干擾。
    英MTL安全柵采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結構，同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全柵相比，具有顯著：
    (1)采用了三方隔離方式，因此無需系統接地線路，給設計及現場施工帶來極大方便。
    (2)信號線路無需接地，使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，并提高了整個系統的可靠性。
    (3)具備更強的輸入信號處理能力，能夠接收并處理溫度、頻率等信號，這是齊納式安全柵所無法做到的。
    (4)隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號，以提供給同一信號源的兩臺設備，并保證兩臺設備的信號不互相干擾，同時提高所連接設備相互之間的電氣安全緣。
    英MTL安全柵是在安全場所非本安型設備與危險場所本安型設備之間實現信號傳遞和能量控制的關聯環節。
    作為現場設備與控制室設備之間限制能量的接口，安全柵通過限流和限壓電路限制了送往現場本安回路的能量，并通過變壓器隔離電路確保無論控制室設備正常還是故障，非本安電路的危險能量都不會串入本安電路。
    主流的英MTL安全柵有齊納式安全柵和隔離式安全柵 2 種，對比兩者的特點和，隔離式安全柵有著突出的和更為廣泛的應用。熱電阻隔離式安全柵便是隔離式安全柵的一種。下面我們就來了解下熱電阻安全柵。
    英MTL安全柵總體框圖
    英MTL安全柵選用變壓器完成電路的本安隔離與信號傳輸。根據煤礦井下檢測設備實際應用情況以及安全柵的功能要求，設計出的熱電阻隔離式安全柵總體框圖如圖1，安全柵的整體結構包括電源、輸入、輸出3大部分。電路通過隔離變壓器T1、T2實現電源、信號輸入、信號輸出三者之間的隔離。
    英MTL安全柵由于信號*浮空，增強了信號的抗干擾能力，提高了監測監控系統的運行可靠性，并在本安端采用類似于齊納式安全柵的快速熔斷器和限流、限壓電路實現能量的限制，保證本安防爆系統的安全性。
    英MTL安全柵電源部分將輸入的+24V直流電源經電源變換電路，得到電壓為12V，頻率為100kHz的交流電源，驅動隔離變壓器T2，以滿足電路的供電與脈沖觸發需求。
    英MTL安全柵輸入部分利用熱電阻檢測危險側溫度，集成電路XTＲ105將熱電阻阻值轉換為相對應的電流，經過調制電路將信號輸入隔離變壓器T1，隔離耦合信號經過解調電路，Z終轉換為4～20mA電流輸出。在輸入部分的信號輸入端有限流、限壓等本安保護電路，限制向危險區域傳輸的能量值。