Однофазный гальваноразвязанный вход.

Этот частный, но часто встречающийся случай улучшенного однофазного входа. Такое решение применяется в точных измерителях (например, в преобразователях напряжения Н-27Т).

Улучшение заключается в том, что отвязанный от земли однофазный вход приобретает свойство симметрии: на рис. 4.11 общая наводка на входы X и Y относительно земли прикладывается ко входам X и Y одинаково, поскольку входы X и Y никак не связаны с землей (с них нет утечек тока на землю), а входной сигнал снимается непосредственно между точками X и Y и не зависит от потенциала земли.

Рис 4.11. Вход гальваноразвязаннный однофазный.

Возникает вопрос. Однофазный гальваноразвязанный вход хуже дифференциального? В случае идеальной гальваноразвязки – не хуже. Но при реальной импульсной трансформаторной гальванорязвязке (как правило, применяемой в источнике питания внутренних узлов гальваноотвязанного входа) существует межобмоточная емкость (порядка 10 пФ), а значит, существует утечка тока высокой частоты со входов X и Y на землю. Поскольку по отношению к гальваноотвязанной части внутренний вход все еще однофазный и несимметричный, то и утечки высокочастотного тока с входов X и Y на землю будут неодинаковыми. Следовательно, на высокой частоте к однофазному гальваноразвязанному входу все же прикладывается небольшая помеха. В то же время, качественный (широкополосный) дифференциальный вход достаточно хорошо симметричен даже на высокой частоте.

По способу гальваноразвязки.

Лучший вход – это независимый вход.В этой короткой фразе и заключен смысл гальваноразвязки входа измерительного прибора. Главный смысл гальваноразвязки сигнальной цепи напряжения вообще заключается в исключении тем или иным способом паразитного сквозного тока по общему проводу от источника к приемнику сигнала. Этот ток, вызывающий помеховое падение напряжения на сопротивлении общего провода (в том числе индуктивного характера), вызывается разностью потенциалов между аналоговыми землями источника и приемника сигнала.

Существуют несколько принципов гальваноразвязки, перечислим самые распространенные.

Трансформаторная гальваноразвязка сигнальной цепи.

Трансформаторная развязка относится к индивидуальному способу гальваноразвязки входа напряжения. Трансформаторная развязка может быть как однофазной, так и дифференциальной (по принципу дифференциального входа).

Наиболее существенный недостаток трансформаторной развязки – это наличие проходной емкости между обмотками, которая не дает возможности обеспечить полную независимость развязываемых цепей по высокой частоте.

Оптоэлектронная гальваноразвязка сигнальной цепи.

Этот способ с применением оптопар дает достаточно качественную гальваноразвязку сигнальной цепи. Как правило, применяется для развязки цифровых сигнальных цепей.

Импульсная поканальная гальваноразвязка.

Это своеобразная развязка входной сигнальной цепи, которая делается не на уровне входных проводов устройств, а на уровне развязки всех остальных цепей, которыми устройство связано с остальным миром, - это развязка цепей питания, управления и пр. Суть этого способа – в разрыве цепи прохождения паразитного сквозного тока по нулевому проводу за счет гальваноразвязки источника питания входного устройства.

Недостаток этого способа проявляется, главным образом, наличием высокочастотных помех, проникающих через межобмоточные емкости трансформаторной развязки источника питания входного устройства.

Импульсная групповая гальваноразвязка.

Эта гальваноразвязка анологична описанной выше, но применена на уровне развязки группы каналов, при этом внутри группы гальваноразвязки нет.