Ils convertissent les signaux électriques générés par des capteurs mesurant des grandeurs physiques telles que : la température (thermocouples et détecteurs de température à résistance PT100), la fréquence (capteurs de proximité, contacts, photocellules), le courant (transformateurs de courant, capteurs à effet Hall), la résistance (potentiomètres), la tension, la pression, le niveau, etc., en signaux électriques normalisés, en les adaptant aux entrées/sorties des automates programmables (PLC), des systèmes de contrôle distribués (DCS) et des PC industriels (systèmes de contrôle).
Ils peuvent également convertir un signal analogique donné en un autre, en l’adaptant aux entrées/sorties du système de contrôle, ou permettre la transmission du signal sur de longues distances sans perturbation grâce à l’isolation galvanique.
Transmission de signaux sur de longues distances
Les signaux de tension peuvent être transmis sur une distance maximale de 10 à 20 m ; au-delà de cette portée, ils perdent en fiabilité et deviennent très sensibles aux perturbations induites et aux perturbations de terre. C’est pourquoi, pour transmettre un signal de tension sur des distances supérieures à 20 m, il est nécessaire de le convertir en signal de courant et d’assurer une isolation galvanique.
Les signaux de courant peuvent être transmis sur des distances supérieures à 300 m et sont moins sensibles aux perturbations induites. Pour transmettre un signal de courant sur de longues distances, une isolation galvanique est nécessaire.
Isolation galvanique du signal (isolation du signal) :
Elle isole et sépare électriquement le circuit du capteur du circuit de commande et du circuit d’alimentation ; ainsi, chaque circuit fonctionne par rapport à son propre potentiel zéro qui, étant isolé des autres circuits, ne peut pas être altéré par les différences de potentiel toujours présentes entre les différentes références de terre.
Elle isole et sépare les différents potentiels de terre entre l’alimentation électrique, le système de commande et les capteurs/actionneurs.
Elle permet une transmission du signal sans erreurs ni perturbations et avec une plus grande fiabilité.
Plus le niveau d’isolation (en kV) est élevé, plus la sécurité de transmission est grande en présence de potentiels de terre, de perturbations électromagnétiques et de transitoires (coups de foudre, décharges, etc.).
Une isolation galvanique est requise lorsque :
la distance entre le système de commande et le capteur/actionneur est supérieure à 20 m
les potentiels de terre ou de référence sont différents
les potentiels de terre sont élevés, ou risquent de le devenir en cas de décharges ou de courants de fuite à la terre
des interférences électromagnétiques sont présentes
les câbles de signal sont installés dans des goulottes avec des câbles d’alimentation
Connexion en série et en parallèle des convertisseurs analogiques
Pour obtenir une redondance des signaux ou simplement pour dupliquer un signal, il est possible de connecter l’entrée de plusieurs convertisseurs à un seul capteur.
Dans le cas de signaux de courant, les entrées des convertisseurs doivent être connectées en série.
Dans le cas de signaux de tension, les entrées des convertisseurs doivent être connectées en parallèle.
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