HART是一種工業(yè)領(lǐng)域使用的雙向通信協(xié)議，用于現(xiàn)場智能儀表與控制室設(shè)備之間的通信。采用半雙工的通信方式，在現(xiàn)有的模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信，基于Bell202標(biāo)準(zhǔn)的FSK頻移鍵控信號(hào)，在低頻的4~20 mA模擬信號(hào)上疊加幅度為0.5mA的音頻數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行雙向數(shù)字通信。由于FSK信號(hào)的平均值為0，不影響傳送給控制系統(tǒng)模擬信號(hào)的大小，保證了與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容性。在HART協(xié)議通信中主要的變量和控制信息由4~20 mA傳送，在需要的情況下，另外的測量、過程參數(shù)、設(shè)備組態(tài)、校準(zhǔn)、診斷信息通過HART協(xié)議訪問。數(shù)據(jù)傳輸速率為1.2 kbps，數(shù)字信號(hào)采用兩個(gè)頻率表示，1200 Hz代表“1”，2200 Hz代表“0”。

在電氣本質(zhì)安全防爆(簡稱：本安防爆)中，防爆安全柵，一般我們把工作場所分為防爆區(qū)域和非防爆區(qū)域。防爆區(qū)域和非防爆區(qū)域之間有電能的傳輸，比如，防爆區(qū)域的開關(guān)、按鈕、傳感器等通過電線與放置在非防爆區(qū)域電氣柜中的PLC相連接。安全柵的作用就是在防爆區(qū)和非防爆區(qū)之間起到能量限流的作用，它降低防爆區(qū)域內(nèi)信號(hào)的電能，從而降低其產(chǎn)生電火花的風(fēng)險(xiǎn)。

安全柵根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，分為齊納式安全柵(Zener Safety barrier)和隔離式安全柵(Isolated Safety barrier)兩類。

齊納式安全柵在其內(nèi)部電路中串聯(lián)快速熔斷絲、限流電阻和并聯(lián)限壓齊納二極管，從而實(shí)現(xiàn)限制能量的作用，它具有如下一些特點(diǎn)：

①必須有單獨(dú)的、非?？煽康慕拥叵到y(tǒng)(本安系統(tǒng)接地)，接地電阻應(yīng)小于1Ω；

②不能進(jìn)行電信號(hào)轉(zhuǎn)換，對于熱電偶/熱電阻(RTD)等信號(hào)可能會(huì)由于電磁干擾而出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此不適合連接該類型的傳感器；

③對供電電源電壓影響非常大，電源電壓的波動(dòng)可能會(huì)引起齊納二極管的電流泄漏，從而引起信號(hào)的誤差或者發(fā)出錯(cuò)誤電平，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使快速保險(xiǎn)絲燒斷而損壞。按規(guī)定齊納式安全柵內(nèi)部齊納管、限流電阻、保險(xiǎn)絲整體澆封，一旦損壞無法修復(fù)；

④體積小，價(jià)格便宜，安全柵哪家好，不需要額外供電；

隔離式安全柵的輸入、輸出及電源三者之間相互隔離，它具有如下一些特點(diǎn)：

①不需要接地線，現(xiàn)場施工非常方便；

②由于信號(hào)線無需共地，使得整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng)；

③具有信號(hào)轉(zhuǎn)換能力，安全柵二進(jìn)二出，可以處理熱電偶/熱電阻/頻率等信號(hào)，比如將其轉(zhuǎn)換成4~20mA的電流信號(hào)輸出，抗干擾能力比較強(qiáng)；

④一般隔離式安全柵具有兩路輸出通道，相互之間電氣隔離，互不影響；

⑤價(jià)格相對貴些，需要外部供電；

針對于性氣體的防爆型式有很多種，分別可以用于0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。0區(qū)防爆的要求是嚴(yán)格的，它只允許使用本安型式。在1區(qū)和2區(qū)，如果使用本安型式再好不過了。另外本安型式構(gòu)成簡單，對現(xiàn)場設(shè)備不需要采取過多的防護(hù)措施（需要防爆認(rèn)證），這對于如熱電阻、熱電偶、開關(guān)等“簡單設(shè)備”來講，安全柵，本安型式的優(yōu)點(diǎn)尤為明顯。因此，本安系統(tǒng)目前被人們接受和喜愛。安全柵作為本安系統(tǒng)關(guān)鍵組成部件，越來越被人關(guān)注。隨著國內(nèi)的聯(lián)合取證慢慢被國際流行的參量取證所替代，工程師對安全柵的直接選型成為了可能。這也間接的加速了本安系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用。

模擬量（電流、電壓）

開關(guān)量（干接點(diǎn)、接近開關(guān)）

溫度量（熱電阻、熱電偶）

頻率量（編碼器、脈沖信號(hào)）

通訊量（RS-485、RS-232、RS-422、CAN、USB、以太網(wǎng)）

加速度傳感器信號(hào)（高速正負(fù)電壓信號(hào)、IEPE）

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