信号(hao)隔離器 在生産過(guo)程起監視和控制(zhì)的作用是 自動化(huà)儀表 的一種。在計(ji)算機及相應執行(háng)機構,過程中的信(xin)号既有微💔弱到毫(háo)伏級的小信号,又(you)有數十伏的大信(xìn)号,而且還有高🌂達(dá)數千伏、數百安培(pei)的信号要處理。從(cong)頻率上講，有直流(liu)低頻範圍的，也有(yǒu)高頻/脈沖尖峰。設(she)備、儀表間互擾成(chéng)爲系統調試中必(bì)須要解決的問題(tí)。除了電磁屏蔽之(zhi)外，解決各種設備(bèi)、儀表的♌“地”，也即信(xin)号參考點的電位(wèi)差。因爲不同設備(bei)、儀表的信号要互(hù)傳互送，那就存在(zai)信号參考點問題(tí)。換句話說，要使信(xìn)号完😘整傳送、儀表(biao)中的信号有一個(gè)共同的參考點，也(yě)即共有一個“地”。進(jin)一步講，所有設🌈備(bei)、儀表的信号的參(cān)考點之間電位爲(wèi)“零”。但是在實際環(huan)境中，這裏面除了(le)各個🈲設備、儀表“地(dì)”之間連線電阻🔴産(chǎn)生的電壓降之外(wai)，尚有各種設備、儀(yí)表在不同環境受(shòu)👣到幹擾不同，以及(jí)導線接點經受風(feng)吹雨淋，導緻接點(diǎn)質量下降等諸多(duō)因素。緻使各個“地(dì)”之間有差别。

　　兩個(gè)現場設備儀表(A,B)向(xiàng)PLC傳送信号以及PLC向(xiàng)兩台現場🥵設備儀(yí)表發🐆出信号。假定(dìng)傳送的均爲0-10VDC信号(hao)。情況，PLC及兩個😍現場(chang)設備⭕“地”電位相等(děng)。傳送過程中又沒(méi)有幹擾，這樣從PLC輸(shū)入來看，接收正确(que)。但正如前所述，兩(liǎng)個現場設備通常(cháng)有“地”電位差,舉例(li)來講,A設備“地”與PLC"地(dì)"同電位，B設備💋比它(tā)們的“地”電位高0.1V，這(zhe)樣A設備給PLC的信号(hào)爲0-10V，而B設備給PLC的爲(wèi)0.1V-10.1V,誤差就産生了,同(tong)時A,B設備的“地”線在(zài)PLC彙合聯接。将0.1V電壓(yā)施加在PLC地線條上(shang)，有可能損壞PLC局部(bu)“地”線，同時在🧑🏽‍🤝‍🧑🏻顯示(shi)錯誤數據，由此引(yǐn)起的問題在現場(chǎng)🈲調試中屢有出現(xiàn)。一個經典案例可(kě)以說明 信号隔離(li) 的重要性:某公司(sī)的生産線調試中(zhong)，使用某廠家手操(cāo)器。數⭐據采集闆有(you)每八個通道，八個(ge)通道共用一個12位(wei)A/D，經過變換後，由12個(gè)光耦實現與主機(ji)隔離。它的八個通(tōng)道輸入之間并沒(méi)有隔離，緻使🌈八個(ge)通道輸入信号每(mei)個單獨接入采集(jí)闆均正常，接入兩(liang)個或多于兩個外(wài)部信号時，顯示數(shù)字亂跳❄️，故障無法(fa)排除。又如某海巡(xún)船測試發動機各(ge)點溫度，使用K型偶(ǒu)作爲傳感器，同上(shang)述相似🐅，僅測試一(yī)點一切正常，但是(shi)向主機接入兩點(diǎn)或兩點以上溫度(du)時，顯示的溫度明(ming)顯錯誤。這兩種情(qing)🈲況在接💰入隔離器(qì)後，均正常。

　　 隔離器(qi) 之所以能起到這(zhe)個作用，就是它具(ju)有使輸入/輸出在(zai)⭐電氣上隔離的特(te)點。換句話講，輸入(ru)/輸出之間沒有共(gòng)同“地”，外來信号不(bu)管是0-10V，或帶着+10V幹擾(rǎo)的10V-20V經隔離後均爲(wèi)0-10V，也即隔離後新建(jian)立的PLC“地”與外部設(she)備、儀表“地”沒關系(xi)。正是由于🐉這個原(yuán)因，也實現輸🎯入到(dao)PLC主機的多個外接(jiē)設備儀表信✊号之(zhī)間隔離，也即它們(men)之間沒有“地”的關(guān)系。

　　上面談了輸入(ru)到PLC信号的隔離，同(tong)樣在PLC向外部信号(hao)設備傳❤️出信号也(ye)有類似現象問題(ti)。顯然采用隔離器(qi)亦能達到解🏃‍♂️決問(wèn)題的目的。

　　談到PLC向(xiang)外部設備、儀表發(fā)送信号，有一種情(qing)況經常遇💯到：要求(qiu)PLC的🌏輸出即能給顯(xian)示儀表，又能傳送(song)給變頻器💔一類的(de)設備。欲解決幹擾(rao)問題，推薦使用隔(ge)離♍式信号分配器(qi)🥰。這種隔離器即👌實(shí)現PLC輸出信号與外(wài)😘設隔離，同時實現(xiàn)外設之間隔離。

　　有(you)時現場儀表在配(pèi)套時，由于協調不(bú)利，産生了如下情(qing)況，接收信号設備(bei)(例如接收4-20mA)接口連(lián)接爲兩線制方式(shi)，也即接收口♋爲一(yi)個24V電源與一個250Ω相(xiàng)串聯.接口兩根線(xian)：一個🤩爲24V正極，一個(ge)爲250Ω一端，适于連接(jiē)現場兩線制變送(song)器。假如🌈現場設備(bei)爲四線制變送器(qi)，輸出4-20mA。這樣進行直(zhí)接連接将📞造成電(dian)源沖🌈突。解決方法(fǎ)是采用隔離器🐆将(jiāng)現場來的4-20mA接收并(bing)隔離，在隔離器的(de)輸出部份接入🚶一(yi)個标準的兩線‼️制(zhì)變送器，以應對接(jiē)收設備的接口。

　　隔(ge)離器要保證輸入(rù)/輸出兩個部分隔(ge)離，外加工作電源(yuán)24V在爲❗輸入、輸出部(bù)份供電同時，必須(xu)确保在電氣上與(yǔ)兩個部分隔離。這(zhe)種輸入/輸出/外加(jia)工作電源之間全(quan)部相互隔離的器(qi)件常稱爲三隔離(lí)或全♈隔離器件. 從(cóng)理論上講這種供(gong)☎️電方式,不管隔離(lí)器數量多少，均可(kě)用一台24V電源供電(dian)，不會産生幹擾。

　　如(ru)果處理标準信号(hao)4-20mA，0-10V，0-5V輸入及輸出4-20mA，0-10V，0-5V信号(hao)，且同時需給🐉前級(jí)設備供電的情況(kuàng)下，也稱輸入/輸出(chu)/電源三端全隔離(li),我們推☁️薦采☀️用某(mou)電子公司有源信(xìn)号隔離放大模塊(kuai)（又稱隔離配電器(qì)或信号調理器）T62系(xì)列，該系列産品具(ju)有0.1和0.05級🌈的精度,同(tóng)時溫漂控制在25PPM/℃,隔(ge)離耐壓強度高達(dá)3KV到6KVDC,線性的輸出保(bǎo)證了信号在傳輸(shu)過程當中,同時提(tí)供了内嵌電源的(de)靈活多樣選擇(輸(shū)入/輸出✔️:5V,12V,24V).

　　如果處理(li)4-20mA到4-20mA電流信号的隔(gé)離，同時不需要給(gei)前級設備配電的(de)同時,這裏推薦一(yī)種純無源信号隔(ge)離🈚器T60系列。顯然省(shěng)去外🈲接電源,使接(jie)線更簡捷,且功耗(hao)低、溫升小、自身熱(re)量低、可靠性高。T60的(de)最大特點在于不(bu)需要外接電源,它(ta)帶來了簡捷可靠(kào)的優點,但也帶來(lái)了使用上的局限(xian)性. T60隻能對于4-20mA的電(dian)流信号進行的隔(ge)離傳💋送🏒,而不能處(chù)理電壓信号輸入(rù),從另一個意義上(shang)講是功率傳送,内(nèi)部的功率損耗無(wu)法避🏃🏻免🔴.損耗表現(xian)在輸入端和輸出(chū)端電流/電壓乘積(jī)的差值上。以負載(zai)電阻RL=250Ω爲例，當輸⛷️出(chū)爲20mA時,輸出端250Ω上的(de)電壓爲5.0V,而輸入端(duān)的兩端間電壓測(cè)試爲🔴8.8V.簡單計算表(biao)明,内部損耗等于(yu)20mA×（8.8V-5.0V）=76(mW),也即内部損耗爲(wei)76毫瓦.從使用者角(jiao)度來看，假若輸出(chū)端負載電阻RL等于(yú)250Ω，那麽從輸入端看(kan)進🧑🏾‍🤝‍🧑🏼去的等效電阻(zu)最大值爲8.8V/20mA=440（Ω）。換言之(zhī)，在這種情況下輸(shū)入的🔴4-20mA電流源必須(xu)具有驅🐉動440Ω負載的(de)能力，才能使T60系列(lie)無源隔離器在輸(shū)出端負載電阻RL等(děng)于250Ω條件🈲下正常工(gōng)作。不過,從經驗來(lai)看大部🙇‍♀️分現場儀(yi)表能滿足這些條(tiao)件.

　　從隔離角度看(kan)二線制變送器（含(hán)壓力、溫度、流量…），分(fen)爲隔離式及非隔(ge)離式。采用隔離式(shì)二線制變送器的(de)主🌂要目的是提高(gao)抗幹擾能力.

　　二線(xian)制變送器的隔離(li)有兩種方式.一種(zhǒng)方式傳感器和變(biàn)送💜器🏃🏻一體而又必(bi)須放置在現場指(zhi)定地點，對于💘這種(zhong)🧡情況一般把隔離(li)器安置在中央控(kong)制室機櫃中⭕.對現(xiàn)場二線制變送器(qì)的電源配送有二(èr)種接口形式，要根(gēn)據現場具體情況(kuàng)來定.　　　　

　　信号隔離放(fàng)大器設計日趨小(xiǎo)型化，那麽小型化(hua)的目🐅的就是少❌占(zhan)空間。當然應該允(yǔn)許用戶密集安裝(zhuang)，密集安裝就存🐕在(zài)散熱問題。換句話(huà)講，必須降低内部(bù)功耗👌。