矿用多功能热电阻型隔离安全栅设计

张宇翔^1,2，宋建成^1,2，田慕琴^1,2

1. 太原理工大学电气与动力工程学院2. 太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室

摘 要：针对常见热电阻型隔离安全栅存在的抗干扰性差、集成度低、功能单一等问题,设计了一种矿用多功能热电阻型隔离安全栅。该安全栅利用带有2路互相隔离输出的DC/DC隔离电源模块分别为安全侧和危险侧电路供电,结合信号的光耦隔离实现供电侧、危险侧和安全侧的三端隔离,具有热电阻二次非线性误差修正、热电阻传感器断线故障报警、带迟滞的高温报警及电压电流信号输出转换等功能。样机测试结果表明:2路热电阻可同时工作,阈值比较电路动作稳定;随着输入温度升高,输出电流基本呈线性增加,线性度高达0.15%,对应模拟量输出传输处理误差低于0.5%,符合相关规定要求;有效抑制了尖峰脉冲及各种噪声的干扰,具有较好的抗干扰性;最大相对误差仅为0.667%,低于同类型的XX6071型安全栅。实际应用结果验证了该安全栅温度测量结果准确,高温报警动作稳定,满足矿用电气设备的实际应用需求。

关键词：隔离安全栅;热电阻;二次非线性误差修正;光耦隔离;井下信号检测;