Zener Barrier : 제너 배리어
적외선 센서에서 제너 배리어(Zener barrier)는 위험한 환경에서 작동하는 전기 장비의 본질적 안전(intrinsic safety)을 보장하기 위해 사용되는 안전 장치입니다. 특히 Optris CTex LT와 같은 적외선 온도 센서의 맥락에서는 제너 배리어가 폭발성 지역으로 전달될 수 있는 전기 에너지의 양을 제한하여 가연성 가스나 분진의 점화를 방지합니다
제너 배리어는 회로를 통해 흐를 수 있는 전압과 전류를 제어함으로써 동작합니다. 특정 전압 임계값을 초과할 때 역방향으로 전류를 흐르게 하는 제너 다이오드와, 에너지 수준을 관리하는 저항 및 퓨즈를 사용합니다. 이를 통해 고장 시에도 방출되는 에너지가 점화를 일으키기에 충분하지 않도록 보장합니다.
실무적으로 제너 배리어는 적외선 센서와 제어 시스템 사이에 설치됩니다. 이는 유럽의 ATEX 규격으로 정의된 위험 구역과 같이 적외선 센서가 위험 구역에 배치되는 응용 분야에서 매우 중요합니다. 이러한 구역은 가스, 증기 또는 가연성 분진의 존재로 인해 폭발성 대기가 발생할 가능성이 있는 지역을 포함합니다. 제너 배리어는 에너지 수준을 안전 임계값 이하로 유지함으로써 적외선 센서가 폭발 위험을 초래하지 않고 정상적으로 동작할 수 있게 합니다.
Optris CTex LT 시스템의 경우 사용되는 제너 배리어는 서로 다른 구역에 대한 PTB 01 ATEX와 같은 엄격한 안전 기준 및 승인 요건을 충족하도록 지정되어 있습니다. 이러한 제너 배리어는 수동 요소인 센싱 헤드를 위험 구역에 안전하게 설치할 수 있도록 보장하는 반면, 평가를 위한 능동 전자장치는 안전 구역에 유지되도록 합니다. 이 구성은 그렇지 않으면 일반 전기 장비에 대해 너무 위험한 환경에서도 정확한 적외선 온도 측정을 가능하게 합니다.
A Zener barrier in an infrared sensor is a safety device used to ensure the intrinsic safety of electrical equipment operating in hazardous environments. Specifically, in the context of infrared temperature sensors like those used in the Optris CTex LT, Zener barriers are used to limit the amount of electrical energy that can pass into potentially explosive areas, preventing the possibility of igniting flammable gases or dust.
The Zener barrier functions by controlling the voltage and current that can flow through the circuit. It uses Zener diodes, which allow current to flow in the reverse direction when a specific voltage threshold is exceeded, along with resistors and fuses to manage the energy levels. This ensures that even in the event of a fault, the energy released will not be sufficient to cause ignition.
In practical terms, the Zener barrier is installed between the infrared sensor and the control system. It is crucial in applications where the infrared sensor is placed in hazardous zones, such as those defined by ATEX standards in Europe. These zones include areas where explosive atmospheres are likely to occur due to the presence of gases, vapors, or combustible dust. The Zener barrier, by maintaining the energy levels below a safe threshold, allows the infrared sensor to function correctly without posing a risk of explosion.
For the Optris CTex LT system, the Zener barriers used are specified to meet stringent safety standards and approvals, such as PTB 01 ATEX for different zones. They ensure that the sensing head, which is a passive element, can be safely installed in hazardous areas while the active electronics for evaluation are kept in a safe area. This setup allows for accurate infrared temperature measurement in environments that would otherwise be too dangerous for standard electrical equipment.