无源干接点信号是一种电气开关信号，具有闭合和断开的两种状态。这种信号没有独立的工作电源，因此被称为“无源”。在电路中，干接点也被称为干触点或无源开关，其特点是两个接触点之间没有极性，可以互换。
常见的无源干接点信号包括各种开关(如限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等)、按键以及传感器输出。这些信号通过通断来表示信号的存在与否，即当接点闭合时，表示有信号输入;当接点断开时，则表示无信号输入。
在实际应用中，无源干接点广泛用于工业控制领域，例如用于检测设备状态、报警系统、PLC输入模块等场景。由于其不依赖外部电源，连接导线即使长期短路也不会损坏本地或远方的设备，这使得它在工业自动化中非常可靠和安全。
无源干接点信号是一种无需独立电源的开关量信号，通过闭合和断开的状态传递信息，在工业控制系统中发挥着重要作用。
一、 无源干接点信号在工业控制系统中的具体应用
无源干接点信号在工业控制系统中的具体应用案例包括以下几个方面：
在煤矿智能化建设中，远程控制系统采用无源干节点信号接口或工业以太网接口，接收集控运行信号。这种高效的控制系统能够实现全方位的工业自动化控制，避免了控制系统的繁琐和冗杂。
汇川技术的HD92高压变频器在橡胶挤出机的应用中，使用独立无源干接点来表示变频器的不同状态，如故障、运行、停止等。这些状态通过独立的无源干接点进行传输，确保了系统的可靠性和稳定性。
浙江正泰中自控制工程有限公司的报告中提到，其产品支持多种无源开关量输入端子板，如CT1173D、CT1173F、CT1173G等，这些端子板可以接收来自现场仪表的NAMUR型开关或干接点信号，并将其转换为适合DCS/PLC处理的信号。
长沙奥托自动化技术有限公司的产品手册中详细介绍了ATAQB系列产品的选型与应用，其中包含了运行输出(无源触点)和故障输出(无源触点)的功能。这些无源触点用于连接控制电源和软启动器，实现对电机的启动和停止控制。
在PLC系统中，外部输入信号通常要求为无源的干接点或直流有源的无触点开关接点。当外部输入元件与电源正极导通时，电流通过光电耦合器内部LED，VD1(接口指示)，从而实现信号的有效传输。
二、 如何设计和实现一个可靠的无源干接点电路?
设计和实现一个可靠的无源干接点电路需要考虑以下几个关键因素：
干接点是一种无源开关，具有闭合和断开两种状态，两个接点之间没有极性，可以互换。其主要功能是通过物理触点来控制电路的通断，不需要外部电源供电。
1. 元件选择：
- 触点材料：选择耐腐蚀、抗氧化的金属材料(如铜或银)作为触点材料，以确保长期使用中的稳定性和可靠性。
- 绝缘材料：使用高绝缘性能的材料(如陶瓷或塑料)来隔离触点，防止短路和漏电现象的发生。
2. 电路设计：
- 触点布局：合理布局触点的位置和数量，确保在各种操作条件下都能保持良好的接触性能。
- 保护措施：在电路中加入过流保护和过压保护装置，以防止因意外情况导致的损坏。
3. 测试与验证：
- 电气特性测试：进行开路电阻和闭路电阻测试，确保触点在不同状态下的阻值符合设计要求。
- 耐压测试：对电路进行工频耐压测试，确保其能够在高电压环境下正常工作。
- 绝缘电阻测试：测量电路的绝缘电阻，确保其达到设计标准。
4. 实际应用中的注意事项：
- 环境适应性：考虑电路在不同环境条件下的适应性，如温度、湿度等，确保其在各种环境下都能稳定工作。
- 电磁兼容性：确保电路在电磁干扰环境中能够正常工作，避免信号干扰和其他电磁兼容问题。
通过以上步骤，可以设计并实现一个可靠的无源干接点电路。
三、 无源干接点信号与其他类型开关信号对比
无源干接点信号与其他类型开关信号(如有源开关、模拟信号)的优缺点比较如下：
1. 无源干接点信号的优点：
- 无极性限制：无源接点(干接点)没有极性限制，可以在任何方向上接入，这使得其在工业控制领域应用广泛。
- 成本低：由于无源接点不需要外部电源，降低了工程成本和工程人员的要求，提高了工程速度。
- 数量多：无源接点的数量远多于有源接点，适合处理大量的开关量。
2. 有源开关信号的优点：
- 稳定性高：有源开关信号通常由稳定的电源供电，因此具有较高的稳定性和可靠性。
- 抗干扰能力强：有源开关信号可以通过滤波等手段减少外界干扰，提高信号质量。
3. 模拟信号的优点：
- 分辨率高：模拟信号在理想情况下具有无穷大的分辨率，能够更准确地表达物理现象的变化。
- 信息密度高：模拟信号可以提供更高的信息密度，适合传输音频和视频等连续变化的信号。
- 自然性：模拟信号是连续变化的，更接近真实世界中的连续物理过程。
4. 模拟信号的缺点：
- 易受干扰：模拟信号容易受到其他信号的干扰，导致信号质量下降。
- 存储困难：模拟信号需要使用模拟媒介进行存储，存储效率较低。
- 传输距离有限：长距离传输时，模拟信号会受到衰减和失真的影响，使得信号质量下降。
- 抗干扰能力差：由于叠加在信号中的噪声无法清除，系统的抗干扰能力较差。
无源干接点信号在工业控制领域具有成本低、安装方便等优点;有源开关信号在稳定性高、抗干扰能力强方面表现突出;
四、 无源干接点信号如何处理和避免电气噪声问题?
在使用无源干接点信号时，处理和避免电气噪声问题可以通过以下几种方法：
- 适当的接地：确保每件设备都通过专用的、低阻抗的连接点接地至关重要。这样可以建立一个明确且一致的参考电位，从而最小化不必要的电流回路路径。
- 滤波：有针对性的滤波器可以作为频率选择工具，减少特定频率范围内的噪声干扰。
- 屏蔽和过滤措施：对机器部件采取适当的屏蔽和过滤措施，以防止电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)影响到机器的正常运行。
- 分开布线：将低电压传感和通信信号与交流电布线分开布线，以减少电磁干扰的可能性。
- 使用固态继电器 (SSR) ：相比于机电继电器，固态继电器在抑制电气噪声方面表现更好，并且应远离敏感仪器安装。
- 减振材料和隔音垫：采用减振材料和增加隔音垫等措施，可以有效降低电机驱动系统中的噪声。
- 隔离或分离：如果发现电弧引起的噪声，则需要进行隔离或分离，以防止噪声扩散。
五、 不同应用场景如何选择合适的无源干接点类型?
选择合适的无源干接点类型需要考虑应用场景的具体需求，包括信号传输距离、速率、成本、安装便利性以及设备的自动化程度等。以下是针对不同应用场景如何选择合适无源干接点类型的详细分析：
在物联网中，无源干接点技术主要用于短距离、低速率的通信场景，如智能开关和传感器等设备。这种场景下，由于传输距离较短且对速率要求不高，可以选择成本低、安装简便的无源干接点。
工业控制中，无源接点(干接点)因其数量多、易于接入、无需担心短路问题且接口标准化，降低了工程成本和复杂性。因此，在工业控制中，应优先选择无源干接点，以确保系统的稳定性和可靠性。
在消防系统中，无源信号(如干接点)的应用非常广泛。由于消防系统对安全性有较高要求，选择无源干接点可以避免因电源故障导致的误操作风险，确保系统的可靠运行。
在大型仓储管理和办公资产管理中，无源物联网被应用于区域盘点“一码定识”。在这种场景下，选择无源干接点可以实现标识对象全要素、全流程和全生命周期的可视化、自动化和智能化管理。因此，应根据具体的应用需求选择适合的无源干接点型号。
在人员物品追踪、交通车辆监管和流动资产监管等广域追踪“一码追寻”场景中，无源物联网同样发挥重要作用。在这种场景下，选择无源干接点时需考虑其覆盖范围和信号稳定性，以确保追踪的准确性和实时性。
对于家庭物品管理，“全域管理‘一码到底’”场景下，无源物联网能够实现对整个区域的管理。在这种场景下，选择无源干接点时应注重其易用性和灵活性，以便于用户操作和维护。
总结来说，选择合适的无源干接点类型需要综合考虑应用场景的特点和需求。例如，在短距离通信场景下选择成本低、安装简便的型号;在工业控制领域则注重其数量多、易于接入和标准化的特点;
