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低功耗是電子產品設計永無止境的追求，伴隨技術的發展，目前隔離器和柵的功耗與過去相比，已經減小許多，性能和技術指標也得到提高。
產品的功耗是各個功能單元功耗的總和，只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低，增加產品的熱穩定性和壽命。隔離器和柵由輸入、輸出、隔離、電源、等單元構成，其中單元是無源的限壓限流網絡，技術上進行低功耗改進的可能性非常小。主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。
1、 輸出單元模塊的自適應負載技術
輸出模塊可以根據負載的大小動態調整輸出模塊的輸出功率，從而減少自身的發熱。傳統的負載設計是根據額定負載的大小設計輸出功率，當輸出負載非常小時，多余的負載功率就耗散在儀表內部，從而時儀表自身發熱。假設一臺隔離器的輸出負載設計為750歐姆，那么輸出驅動功率一般設計為0.5W。如果在實際應用中此隔離器的負載使用在50歐姆的環境下，那么就有 0.5W – 0.02W = 0.48W的功率轉換為儀表自身的發熱。如果時多路輸出將產生更多的熱量，而降低輸出模塊的額定功率在實際應用中又難以應付市場的復雜狀況。
自適應負載技術很好的解決了這個矛盾，此技術的原理圖示如下：
下表是對比的測試數據:
測試條件：電源24DC；負載變化 50歐姆～750歐姆
輸出模塊類型 標準輸出模塊自適應負載輸出模塊
模塊的耗散功率（50Ω） 320mW 10mW
模塊的耗散功率（250Ω） 220mW 10mW
模塊的耗散功率（500Ω） 120mW 10mW
模塊的耗散功率（750Ω） 20mW 10mW
從上表可以看到：自適應負載技術使得模塊的耗散功率是恒定在一個很低的水平，不會受到負載變化的影響。
負荷檢測可以根據負載的大小調整輸出功率，極大的減少了輸出模塊的發熱，用戶在定貨時無須說明負載大小，極大的方便了用戶的使用和緩解了庫存壓力。
2、 隔離單元模塊的低功耗改進
隔離單元是決定產品技術指標的重要單元。
目前隔離技術主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調制耦合，反饋調制耦合等多種形式，具體采用什么形式要根據產品的技術指標而定。 總的來講可以大致分為開關量號采用光隔離，模擬量號采用磁隔離的方式。從技術復雜程度來看，磁隔離比光隔離處理技術復雜，采用磁隔離技術， 設計者可以根據技術指標采用合適的設計方案，隔離的線性、精度可以根據產品要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術指標， 設計人員可以調整的方式很少，也不可能超過廠家提供的技術指標。由于功耗大，光電隔離也不能實現無源隔離。北京國電中自電氣有限公司采用電流互感模式、電流互感反饋模式、 電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補償模式等多種磁隔離方式。根據產品的特點選擇不同的磁隔離模式。
上述隔離模式中，電流互感功率補償模式是功耗低的模式，目前在新一代的無源隔離柵中使用，在保證技術指標的同時，降低了隔離單元的功耗。
3、電源模塊
電源的技術指標是基礎，決定產品的性能。目前流行的電源拓撲形式雖然非常多，也很成熟。但我們在隔離器和柵的電源設計中進行了技術創新，目前采用的參數式開關穩壓電源設計獲得了的發明專利。根據隔離器和柵的特點，參數式開關穩壓穩壓電源了效率，降低了電源的復雜程度。從工藝和成本上得到改進，減少了產品的故障率。
三、無源隔離器和柵
傳統的隔離器和柵均為有源，需要外接24V直流電源。而無源隔離器和柵不需要外接24V直流電源，接線數量減少了三分之一，降低了安裝和維護難度。因此，無源隔離器和柵的應用越來越廣泛，特別是在DCS和PLC系統的接口應用中，普遍采用無源隔離器和柵的設計模式
無源隔離器和柵的示意圖：
無源隔離器和柵是指無須外接24V直流電源，其工作所需要的能量來源于表示號的4 ~ 20mA電流。因此，無源隔離器和柵的功耗必須非常小，是一種功耗的設計應用。更低的功耗和更高的輸入、輸出線性是衡量無源隔離器和柵的關鍵指標。
臨汾隰縣溫州盾開電氣有限公司以服務廣大 電涌保護器,信號隔離器客戶為宗旨，面對日漸殘酷的競爭市場與逐步完善的 電涌保護器,信號隔離器市場機制，對我公司內部各方面進行了調整，優化了公司各部門之間的協同作戰及協調能力。采取靈活多變的措施，努力做到適應市場的變化節奏，減少中間環節，提高勞動效率，給客戶以真誠、的回報，以答謝新老客戶的厚愛。
薄膜規由兩個基本部分組成,一部分是膜片傳感器部分,另一部分為電子線路部分。傳感器部分由兩片膜片(固定極片與動極片)組成一個電容(見圖1),串接在振蕩器的選頻網絡內。當被測壓力傳到傳感器一側,壓力的大小決定了兩片膜片間的距離,由電容公式C=KξS/d可以看出,傳感器的電容量與兩片膜片間的距離倒數1/d成正比,當d變化時,C也隨之變化。從振蕩器的振蕩頻率公式f=K/RC中顯然可以得出這樣的結論:C的變化將引起f的變化,且f∝1/C。
振蕩器的輸出被藕合到f/v轉換器,將頻率轉換成電壓號,經放大后輸出一個0～10V的直流電壓號,該電壓號也正比于Δd,也就是說輸出號與被測壓力成線性關系,見圖2。
由于薄膜規的輸出號與被測壓力之間是完全的線性關系,輸入—輸出對應關系從圖2可以看出,不論用戶選擇電壓或電流型,輸出電號均與輸入被測壓力成正比關系,這樣用戶就可以將薄膜規的輸出號直接與PIC或計算機連接,無須再作非線性校正,為自動控制提供了必備的基礎,節省了人力和物力。
2 200系列產品介紹
經過對薄膜規的研究分析發現,溫度變化對一次傳感器的影響是儀表產生誤差和漂移的主要因素,要做出更高精度,更高穩定性的薄膜規,必須在這方面有所突破。為此,開展了200系列產品的研制。該系列產品帶有恒溫控制系統,使一次傳感器始終處于一個溫度恒定的容室內,排除了外界溫度變化給一次傳感器帶來的影響。
恒溫控制系統包括:薄片加溫器(固定在一次傳感器上)、型測溫元件、溫度控制電路板及保溫系統等。見圖3。
在溫度控制電路中設置一個恒定溫度T(=50℃),將測溫元件所測到的溫度t與之比較:當t
研究該產品的關鍵是選擇適合的加溫元件,為了盡量減小體積,必須使加溫元件薄型化,測溫元件型化,經過遴選,后我們采用了薄片加溫器,它的厚度為0.1 mm,可以直接粘貼在傳感器的表面,測量元件僅為米粒大小,控溫電路采用了專用的溫控集成電路使整個電路緊湊可靠,達到了設計要求。一次傳感器作恒溫處理以后,大大提高了儀表的穩定性,經實測,儀表長期零位漂移達0.15% /3個月,精度為0.25%,溫度系數下降為0.02%/℃。其它參數與100系列相同。
3 300系列產品介紹
在國內,傳統的真空儀表由于自身的特點,如:規管為玻璃材質,或傳送號為非變送器號等因素,無法達到防爆電氣、儀表的標準,所以長期以來,沒有防爆型的真空儀表問世。
而隨著工業生產的發展,在化工、石油、電器等行業都對真空儀表提出了防爆要求。我們在研究了市場需求的同時,也研究了我們生產的產品,認為:薄膜規本身具備防爆型產品的潛質,它具有全金屬密封焊接結構和標準的變送器號傳送。因此我們對薄膜規作了改型設計,使其符合《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》(GB3836.1—83)和《爆炸性環境用電氣設備隔爆型電氣設備“d”》(GB3836.2—83),其結構如圖4所示。
研制300系列,主要解決了隔爆面的設計和加工,它是在薄膜規的基礎上,在外殼,導線出口處和接口連接等處作了隔爆處理,采用高精度螺紋嚙合面,并配以各種形狀的密封圈。它的外殼能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力,并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播,滿足了用戶在易燃易爆場合使用真空儀表的需求。
產品經儀器儀表防爆監督檢驗站測試,取得防爆合格證,證號GYB00443,防爆標志ExdⅡBT4。
現在由于社會的發展,很多行業逐漸采用電子式的壓力計,也就是我們通常所說的壓力變送器,但是由于工作環境,介質,介質溫度等等原因,所以我們選用壓力變送器一定要考慮這些問題.現在我就談談關于壓力變送器的選購.
首先,接液材質
3 討論
3·1 基于探測器的相對測溫靈敏度的考慮
待測溫度每變化1 K時,號電平的變化量(本文即P1或P2的變化量)稱為系統的溫度靈敏度S[8,9]。即
不失一般性,同時也為簡單起見,以反射鏡不起作用時的情況(P1)為例進行討論。此時探測器輸出的電號的強度V(T)可寫成[8,9]
由式(12)作出的Sr~λT曲線如圖3所示。由圖3可以導出,在λT=2 898μm·K附近,系統正好工作在Sr~λT曲線的峰值區域。這就是說,對PIN硅光電二極管而言,只要待測溫度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探測器的輸出號就處于靈敏區域。亦即,只要被測溫度有小的變動,就能引起Sr較大的變化。顯見,采用PIN硅光電二極管作光接收器件,肯定能滿足測溫范圍的高溫段對測溫靈敏度的要求。
3·2 基于探測器的溫度分辨率的考慮
據式(1),在極窄的波段內,當待測溫度改變ΔT時,容易導出系統接收到的輻射能的變化時,才能引起探測器的響應。式中,VS/VN為噪比,在推算系統的溫度分辨率時,取VS/VN=1;Δf為后續的選頻放大器的帶寬。將式(6)、式(13)、式(14)及式(15)代入式(16)中,并考慮極限情況,可以導出
上式中的ΔT即為探頭的溫度分辨率。
下面進行定量分析。對于實際的測量環境,取大氣的衰減系數τ0=0·85,光學系統對光的總透過率τλ=0·50,調制盤的調制系數η=0·80、PIN光電二極管的探測率D*=5·0×1012cm·Hz1/2·W-1、靈敏元面積A=5 mm×5 mm[10],選頻放大器的帶寬Δf=10Hz,光學系統的焦距f′=15 cm,通光口徑D=10 cm。為分析上的方便,同時也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入計算。在不同的待測溫度下,由式(17)作出的探測器的溫度分辨率隨波長的變化曲線,如圖4所示。
由圖4顯見:(1)探測器的溫度分辨率隨系統工作波長的增加而變高。例如,對于T=773 K而言,λ=0·60μm時,系統的溫度分辨力ΔT=1·662 K,顯然不符合要求。但當λ=0·80μm時,ΔT=0·004 K,顯然符合要求;(2)當待測溫度足夠高時,例如待測溫度T=923 K,λ≥0·70μm的波長都能滿足要求。
3·3 基于抑制光路中選擇性吸收氣體吸收影響的考慮
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