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信号隔离器和无源信号隔离器

信号隔离器

信号隔离器是输入单路或双路电流或电压信号，传输和​​输出隔离的单路或双路线性电流或电压信号，提高输入、输出和电源之间的电气隔离性能。

信号隔离器的工作原理

工业生产过程中要实现监测和控制，需要使用各种自动化仪表、控制系统和执行机构，它们之间传输的信号从微弱到毫伏、微安小信号到几十伏。 甚至数千伏、数百安培的大信号； 既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等。系统组建后，经常发现仪器与设备之间的信号传输相互干扰信号隔离器符号，导致系统不稳定甚至误动作。 除了各仪器设备本身的性能原因，如抗电磁干扰等，还有一个很重要的因素，就是仪器与设备之间的信号参考点之间存在电位差，造成“接地环路”。 ”在信号传输过程中造成失真。 因此，为保证系统的稳定可靠运行，必须解决系统信号处理过程中的“地环路”问题。

“接地回路”的解决方案

根据理论和实践分析，解决方案有以下三种：

第一种方案：使两个接地点的电位相同，但由于接地点的电阻受地质条件、气候变化等诸多因素的影响，该方案在实际中不能完全实现。

方案二：在各工艺回路中采用信号隔离的方法，在不影响工艺信号正常传输的情况下，断开工艺回路，彻底解决接地回路问题。

方案三：所有现场设备不接地，使所有过程回路只有一个接地点，无法形成回路。 这种方法看似简单，但在实际应用中往往难以实现，因为有些设备需要接地以保证测量精度或保证人身安全，有些设备可能会因为长期的腐蚀磨损或气候影响而形成新的接地点.

信号隔离器的技术特点

信号隔离器采用先进的数字技术，在抑制高低频干扰信号方面具有优异的性能。 即使在大功率变频控制系统中仍能可靠使用。 内部采用数字调节，无零点和满量程电位器，自动动态零点校准，温漂自动补偿等多项先进技术，满足第四类（恶劣工业现场）产品抗电磁干扰要求在IEC61000-4-4:1995规定的环境中，该系列技术在产品中的应用使得产品的稳定性和可靠性得到了科学保障。 上述技术处于国际先进水平。

信号隔离器技术参数

◇系统传输精度：±0.2%×F·S

◇温度漂移：≤0.005%F·S/℃

◇LCD数字显示：双行四位显示，浮点小数。

◇显示分辨率：±1最后一个字符

◇工作温度：工业标准-10～+55℃

◇输入阻抗：电流：100Ω； 电压：500KΩ

◇电流输出允许外接负载阻抗：0-500Ω用于4-20mA输出； 0-10mA输出为0-1kΩ，如需更大负载能力请订货时注明。

◇电磁兼容性：符合IEC61000-4-4:1995中规定的第四类（恶劣工业现场）环境下产品的抗电磁干扰要求。

◇输入/输出/供电/通讯/两回路间的介电强度：≥1500V

◇储运环境温度：-40～+80℃

◇相对湿度：10-90%RH（40℃时）

◇电源：AC：AC95-265V DC：DC12-32V（反接保护）

◇输入功率：0.9-1.8W

◇通讯接口：RS232或RS485，MODBUS软件协议（可选）。

◇外形尺寸：宽×高×深：22.5×100×115mm

◇净重：140g±20g

无源信号隔离器

利用各种自动化仪表、计算机及相应的执行机构对生产过程进行监测和控制。 过程中的信号从微弱到毫伏级的小信号到几十伏的大信号。 就频率而言，有直流低频和高频之分。 仪器设备之间的相互干扰成为系统调试中必须解决的问题。 除了磁屏蔽，解决各种设备的“地”，即信号参考点的电位差，将成为一个重要的问题。 因为设备之间的信号是相互传输的，所以存在信号参考点的问题。 理想情况是所有设备仪表的参考点之间的电位差为“零”。 但是，在实际环境中几乎是不可能的。 除了各种设备和仪表的“地”之间的连接电阻引起的电压降外，还有导线触点的电阻发生变化，导致“地”之间产生空隙。 不同之处。

为了解决各种仪表设备之间因接地引起的相互干扰，通常采用隔离器来解决。 隔离器的作用是完全隔离仪表设备之间的电气连接。 也就是说，输入和输出之间没有公共“地”，所以不会影响信号的正常传输。

隔离器可分为有源隔离器和无源隔离器。

下面介绍无源隔离器的形式：

1、输出回路电源隔离，为输入配电型。 对于这种隔离技术，输入输出元件线路所需的电源均来自输出端，输出端以回路供电的形式获得电源（例如PLC输入卡），回路电流通常为4 ~20mA标准信号，这里作为输出信号。

2、输入回路电源隔离型

对于这种隔离技术，输入输出元件线路所需的电源均来自输入端，输入端以环路供电的形式提供电源。 回路电流通常为4-20mA标准信号，这里作为输入信号（例如PLC输出卡），输入信号经隔离后通过输出端子提供给执行器或调节器。 回路供电隔离器不需要额外的辅助电源并且易于使用。

3.输出回路供电隔离型

对于这种隔离技术，输入输出元件线路所需的电能来自于输出端信号隔离器符号，输出端以回路供电的形式获得电能（例如PLC输入卡），回路电流通常为4 ~20mA标准信号，这里作为输出信号。

输入端可以是各种传感器的信号，也可以是4-20mA标准信号。 这种技术的一个重要特点是流向输出的信号电流不仅为隔离单元供电，而且还为隔离器的负载供电。 （例如PLC输入卡的输入电阻）。

输入端还需要从输出端获取电能作为辅助电源，即配电电压，供各种变送器使用，变送器的输出电流为隔离器的输入电流。

这种类型的隔离隔离器非常方便用于变送器与PLC或DCS之间的隔离。 回路供电的 PLC 或 DCS 输入卡不需要额外的辅助电源。

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