I metodi di implementazione specifici della progettazione dell'isolamento elettrico includono principalmente l'utilizzo di materiali isolanti per l'isolamento, l'adozione di circuiti di interfaccia elettricamente isolati, l'implementazione della messa a terra a-punto singolo e la schermatura mobile. Questi metodi possono bloccare efficacemente i circuiti di messa a terra non necessari, migliorando l'integrità del segnale e le capacità anti-interferenza del sistema.
1. Isolamento dello strato fisico: incapsulamento con materiali ad alto-isolamento
L'aggiunta di materiali isolanti polimerici (come poliimmide, rivestimenti ceramici, polvere di ossido di magnesio) tra l'alloggiamento del sensore o del riscaldatore e il canale di flusso metallico fornisce l'isolamento elettrico.
Ad esempio, in un riscaldatore a canale caldo, riempire lo spazio tra il filo di resistenza e l'alloggiamento in acciaio inossidabile con polvere di ossido di magnesio garantisce sia la conduttività termica che l'isolamento elettrico.
L'utilizzo di manicotti isolanti (come manicotti in resina epossidica rinforzata con fibra di vetro) per avvolgere i cavi impedisce il contatto con lo stampo e perdite.
Questo tipo di progettazione garantisce che non vi sia alcun percorso conduttivo diretto tra l'elemento riscaldante e la terra, ottenendo un funzionamento "fluttuante".
2. Isolamento dello strato del circuito: modulo di isolamento del segnale integrato
I moduli di ingresso analogico isolati (come i moduli AI con optoaccoppiatore o isolamento con accoppiamento magnetico) vengono utilizzati sui terminali di ingresso del sistema di controllo per bloccare la corrente del circuito di terra.
I ricetrasmettitori IO-Link isolati elettricamente vengono utilizzati per ottenere la separazione elettrica di alimentazione e segnale a livello di comunicazione digitale, adatti per sensori intelligenti come Kistler.
Gli amplificatori di isolamento vengono utilizzati per preelaborare i segnali della termocoppia per eliminare le interferenze di tensione di modo comune-.
Questo metodo è particolarmente adatto per sistemi di misurazione della temperatura multi-punto, evitando errori di misurazione introdotti da differenze potenziali tra diversi punti di messa a terra.
3. Strategia di messa a terra del sistema-a livello: messa a terra a-punto singolo + flottante schermato
Messa a terra a-punto singolo: il quadro elettrico, il PLC e la terra di alimentazione dell'intero sistema a canale caldo sono collegati a un singolo punto di messa a terra a bassa-impedenza per eliminare le differenze di potenziale di terra.
Trattamento flottante schermato: lo strato schermante del cavo del sensore è messo a terra solo all'estremità di controllo, mentre l'estremità del sensore rimane "flottante" per impedire la formazione di un secondo punto di messa a terra.
Per i sistemi ad alta-precisione, è possibile utilizzare un alimentatore isolato con trasformatore-o un alimentatore CC-CC isolato per alimentare il sensore separatamente.
La combinazione di queste misure può ridurre significativamente l'impatto delle interferenze elettromagnetiche (EMI) e delle interferenze in radiofrequenza (RFI) sui segnali deboli.
