Barrières isolées vs barrières Zener

 

• Une barrière Zener ne fait que laisser passer le signal, il n’a donc aucun rôle d’isolateur. L’utilisation d’une barrière isolée élimine la possibilité d’une boucle de masse en isolant le signal de mesure sur l’entrée de l’API. Il est préférable d’isoler les signaux de terrain, car il est difficile de prévoir toutes les boucles de masse possibles à la conception et avant la mise en service du système.
• Pour la sécurité intrinsèque (S.I.), les barrières Zener doivent avoir une mise à la terre dédiée de SI. Le raccordement à la mise à la terre doit être fait dans un chemin de câble séparé et isolé, ce qui engendre une mise en œuvre et une maintenance plus coûteuses.
• Étant donné que les barrières Zener nécessitent une mise à la terre pour assurer une sécurité intrinsèque, une vérification périodique de la mise à la terre est effectuée pour s’assurer que la résistance de chaque barrière à la terre n’excède pas 1 Ω. Les processus de sécurité intrinsèque doivent être désactivés pendant cette vérification.
• En fonctionnement, le fusible de la barrière Zener peut fondre, ce qui entraîne une rupture de la boucle. Cela suppose une intervention et le remplacement de celui-ci. Une barrière à isolation est moins susceptible de faire fondre son fusible, ce qui permet à la boucle d’être automatiquement restaurée lorsque le défaut de la boucle est éliminé.
• Contrairement aux barrières Zener, les barrières à isolation réduisent généralement la charge de la boucle. Souvent, les barrières à isolation sont choisies uniquement pour cette raison.
• Comme les barrières Zener sont des dispositifs de passage, le système de contrôle peut avoir des difficultés à mesurer les signaux à haute tension de mode commun, par exemple des thermocouples mis à la terre connectés à des sources de tension ou à des champs, ou situés à proximité de ceux-ci. L’utilisation d’une barrière à isolation élimine le problème du mode commun.
• La barrière Zener n’effectue pas la conversion du signal. Par conséquent, le signal de température faible des thermocouples et des RTD raccordés à une barrière Zener est atténué et provoque des erreurs dues à des interférences électromagnétiques. Un convertisseur/barrière à isolation isole et convertit de faibles signaux de température en un courant de 4-20 mA, qui est par nature immune aux interférences électromagnétiques et à l’atténuation. Cette conversion de signal permet à l’API de mesurer avec précision des capteurs de température distants. Cliquez ici pour en savoir plus sur les avantages de la conversion de signaux RTD et de thermocouples en courant 4-20 mA.
• Une barrière Zener ne peut pas convertir un signal de courant passif en un signal de courant actif, ou inversement. La plupart des barrières à isolation effectue cette conversion, ce qui permet de rendre « la boucle compatible » depuis le capteur vers la carte d’entrée de l’API.

 

Toutefois, selon les besoins, les barrières Zener présentent également des avantages :

 

• Ils peuvent être plus petits que les barrières isolées.
• Ils ne nécessitent pas d’alimentation externe.
• Ils peuvent être moins chers.

 

En conclusion, bien qu’une barrière Zener soit la solution la plus rentable dans certains cas, l’utilisation de barrières à isolation est la solution la plus performante dans le long terme. Grâce à son isolation galvanique et à ses éléments électroniques supplémentaires utilisés dans les barrières à isolation, il assure :

 

• Une meilleure immunité au bruit.
• Une possibilité de conversion du signal pour résoudre des applications spécifiques.
• Aucune mise à la terre spécifique du S.I. n’est nécessaire, ce qui réduit les besoins d’entretien supplémentaire.
• Une amélioration du signal.
• L’élimination presque totale des problèmes d’impédance.