齐纳式安全栅的构成原理

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1、齐纳式安全栅的构成原理　　齐纳式安全栅安装在安全区域,用于危险场所和安全场所之间的隔离,限制安全场所的危险能量窜到危险场所。　　齐纳式安全栅一般由齐纳二极管Z(又称稳压管)、限流电阻R和快速熔断器F组成。齐纳全栅的作用是限制进入危险场所的能量,通过限制电压和电流来实现。　　回路中常用的本安关联设备指的就是安全栅，有齐纳式安全栅和隔离式安全栅两类，齐纳式安全栅仅有限能单元，还必须接地，在实际应用中逐步被淘汰。齐纳式安全栅功能示意图见图1　　　　图1齐纳式安全栅功能结构示意图　　目前安全栅的应用基本上以隔离式安全栅为主，隔离式安全栅在限能的同时增加了隔离和信号处理单元，可有效的提高抗干扰能力，

2、和信号处理能力，比如将4-20mA转换成1-10V。　　　　图2隔离式安全栅功能结构示意图　　a电压限制:齐纳二极管Z用于限制电压,当反向电压加到某一定值时,反向电流激增,产生反向击穿,在齐纳二极管两端形成反向击穿电压,即稳压管的稳定电压,将本安端的电压限制在稳定电压以下。　　b.电流限制:电阻R用于限制电流,本安端电流经电阻R限流。　　c.二极管保护:熔断器F用于保护Z,Z在发生反向击穿时,反向电流激增,此时Z极易损坏,熔断器F快速熔断,即可保护Z。这种用熔断器保护的安全栅称作熔断器保护式安全栅。　　还有一种电阻保护式安全栅,其电路与熔断器保护式安全栅相似,只是将熔断器改为电阻。同熔断器

3、保护式安全栅一样,电阻保护式安全栅要求在非本安端施加最高允许电压时,本安端最高输出电压、最大输出电流不超过设计值。为了提高齐纳式安全栅的可靠性,可采用双重或三重保护,以满足ia或ib等级的要求。　　在查阅大量国内外参考文献的基础上，认真总结分析了安全栅的功能、分类及技术指标，结合刮板输送机状态监测系统信号传递功能需求，确定了所需监测传递信号类型，进而提出待开发信号隔离安全栅的总体方案。信号隔离安全栅的开发包括热电阻隔离栅和检测端隔离栅。热电阻隔离栅负责危险侧温度信号的采集与隔离传送；检测端隔离栅为危险侧传感器提　　供本安电源，同时实现危险侧压力、液位、流量信号的隔离传递。　　在考虑刮板输送

4、机状态监测系统信号传递安全要求的前提下，设计了信号隔离栅的电路结构，论述了本安保护电路的设计原理，计算并提出了隔离变压器的技术参数。两种隔离式安全栅均从电源、信号处理、本安保护隔离几方面实现了监测信号的采集、隔离、传送以及本安能量的控制，硬件电路设计简单、性能可靠、功能完善，满足安全栅预期设计目标。　　安全栅