Erotinbarrierit vs. zener-barrierit

 

• Zener-barrieri on läpäisevä laite, joten se ei erota kenttälaitetta ohjausjärjestelmästä. Käyttämällä erotinbarrieria eliminoidaan mahdollisuus maavirtasilmukoihin erottamalla kenttälaite ohjausjärjestelmästä. Kenttäviestit on parasta erottaa, koska kaikkien mahdollisten maavirtasilmukoiden arvioiminen piirirakenteessa on vaikeaa ennen käyttöönottoa.
• Ollakseen luonnostaan vaaraton (Ex i) zener-barrieri on liitettävä erilliseen Ex i -maadoitukseen. Tämän maadoitusjohdotuksen on kuljettava erillään, esim. erillisillä kaapelihyllyillä – minkä toteuttaminen ja ylläpitäminen aiheuttaa kustannuksia.
• Koska zener-barrierit vaativat erillisen maadoitusliitännän ollakseen luonnostaan vaarattomia, vaaditaan myös toistuvia maaliitännän tarkistuksia takaamaan, ettei minkään barrierin maaliitännän vastus ylitä 1Ω arvoa. Luonnostaan vaaratonta toimintaa vaativat järjestelmät on suljettava tämän tarkistuksen ajaksi.
• Toiminnallisesti zener-barrieri on todennäköisempi polttamaan sulakkeensa, mikä sulkee piirin, kunnes vika on selvitetty ja sulake vaihdettu. Erotinbarrieri ei yhtä todennäköisesti polta sulakettaan, mikä sallii piirin palautua automaattisesti vian korjauksen jälkeen.
• Toisin kuin zener-barrierit, erotinbarrierit yleensä vähentävät piirin kuormaa, eivät kasvata sitä. Joskus erotinbarrieri valitaan vain tästä syystä.
• Koska zener-barrierit ovat läpäiseviä laitteita, voi ohjausjärjestelmän olla vaikea mitata viestejä, joissa on korkeita yhteismuotoisia jännitteitä, kuten maadoitetut termoelementit, jotka on liitetty tai sijaitsevat lähellä jännitelähteitä ja -kenttiä. Käyttämällä erotinbarrieria vältytään yhteismuotoisten jännitteiden ongelmilta.
• Zener-barrieri ei muunna viestiä. Niinpä matalatasoiset termoelementti- ja vastusviestit  zener-barrieriin liitettyinä ovat alttiita sähkömagneettisten häiriöiden aiheuttamille vaimennukselle ja virheille. Erotinbarrieri/viestimuunnin erottaa ja muuntaa matalatasoiset lämpötilaviestit 4…20 mA virraksi, joka on luonnostaan immuunimpi sähkömagneettisille häiriöille ja vaimennukselle. Viestinmuunnoksen ansiosta ohjausjärjestelmä voi tarkasti mitata etäisiä lämpötila-antureita. Vastus- ja termoelementtiviestien 4…20 mA virraksi muuntamisen eduista voit lukea lisää tästä.
• Zener-barrieri ei voi muuntaa passiivista virtaviestiä aktiiviseksi virtaviestiksi, eikä toisinpäin. Useimmat erotinbarrierit pystyvät tähän muunnokseen, mikä mahdollistaa kenttälaitteiden ”piirisovituksen” ohjausjärjestelmän tulokortille.

 

Zener-barriereilla on kuitenkin etujakin, riippuen tarvittavista ominaisuuksista:

 

• ne voivat olla pienempiä kuin erotinbarrierit
• ne eivät tarvitse erillistä teholähdettä
• ne voivat olla edullisempia.

 

Yhteenvetona voidaan sanoa, että vaikka zener-barrieri useimmissa tapauksissa on kustannustehokkaampi ratkaisu, on erotinbarrierin käyttö kuitenkin paras, pitkäaikaisen suorituskyvyn ratkaisu. Galvaanisen erotuksen ja lisäelektroniikkansa ansiosta erotinbarrieri antaa:

 

• ylivertaisen häiriöimmuniteetin
• mahdollisuuden erikoissovellukset ratkaiseviin viestimuunnoksiin
• vähemmän ylläpitovaatimuksia, erillistä Ex i -maadoitusta ei tarvita
• viestin laadun parannus
• käytännössä poistaa impedanssiongelmat.