信号隔離(lí)器 在生産(chan)過程起監(jiān)視和控制(zhi)的作用是(shì) 自動化儀(yi)表 的一種(zhǒng)。在計算機(jī)及相應執(zhi)行機構,過(guò)程中的信(xin)号既有微(wei)🏃弱到毫伏(fu)級的小信(xìn)号,又有數(shu)十伏的大(dà)信号,而且(qiě)還有高達(da)數千伏、數(shù)百安培的(de)信号要處(chu)理。從頻率(lǜ)上講，有😘直(zhí)流低頻範(fan)圍的，也有(you)💰高頻/脈沖(chòng)尖💘峰。設備(bèi)、儀表間互(hu)擾🈲成爲系(xì)統調試中(zhong)必須要解(jie)決👉的問題(tí)。除了電磁(cí)屏蔽之🏒外(wài)，解決各種(zhong)設備、儀表(biao)的“地”，也即(ji)信号參考(kao)點的電位(wèi)差。因爲不(bu)同設備、儀(yí)表的信号(hao)要💋互傳互(hù)送，那就存(cun)在信号參(can)考點問題(tí)。換句話說(shuo)，要使信号(hào)完🎯整傳送(song)、儀表中的(de)信号有一(yī)個共同的(de)參考點，也(yě)即共有一(yi)個“地”。進一(yī)步講，所有(yǒu)設🥰備、儀表(biao)的信号的(de)參考點之(zhi)間電位爲(wei)“零❄️”。但是在(zai)實際環境(jìng)中，這裏面(miàn)除了各個(gè)設備、儀表(biao)“地”之間連(lian)線電阻産(chan)生的電壓(ya)降之外，尚(shàng)有各種設(shè)備、儀表在(zai)不同環境(jìng)受到幹擾(rao)不同，以及(jí)導線⭐接點(dian)經受風吹(chui)雨淋，導緻(zhi)接點質✂️量(liang)下降等諸(zhu)多因素。緻(zhì)使各個“地(di)”之🌈間有差(cha)别。

　　兩個現(xiàn)場設備儀(yi)表(A,B)向PLC傳送(sòng)信号以及(jí)PLC向兩台現(xiàn)場設備儀(yi)表❓發☁️出信(xìn)号。假定傳(chuán)送的均爲(wèi)0-10VDC信号。情況(kuàng)，PLC及兩個現(xiàn)場設備“地(di)”電位相等(deng)。傳送過程(cheng)中又沒有(you)幹擾，這樣(yàng)從PLC輸入來(lái)看，接收正(zheng)确。但正如(rú)前所述，兩(liang)個現場設(she)備通常有(you)“地”電位差(cha),舉例來講(jiǎng),A設❗備“地”與(yǔ)PLC"地"同電位(wèi)，B設備比它(tā)們的“地♈”電(diàn)位高0.1V，這樣(yang)A設備給PLC的(de)信号爲0-10V，而(er)B設備給PLC的(de)爲0.1V-10.1V,誤差就(jiu)産生了,同(tong)時A,B設備的(de)“地”線在PLC彙(huì)合🌈聯接。将(jiang)0.1V電壓施🆚加(jia)在PLC地線條(tiáo)上，有可能(néng)損壞☔PLC局部(bù)“地”線，同時(shí)在🌂顯示錯(cuò)誤數據，由(yóu)此引起的(de)問💯題在現(xiàn)場調試中(zhōng)屢有出現(xiàn)。一個經典(diǎn)案例可以(yi)說明 信号(hào)隔離 的重(zhong)要性:某公(gong)司的生産(chan)線調試中(zhōng)，使用某廠(chang)家手操器(qi)。數據采🐅集(jí)闆有每八(ba)個通道，八(bā)個通道共(gòng)用一💞個12位(wei)A/D，經過變換(huàn)後，由12個光(guāng)耦實現與(yǔ)主機隔離(li)。它的八個(ge)通道輸入(rù)之間并沒(mei)有隔🌏離，緻(zhi)使八個通(tōng)道輸入信(xìn)号每個單(dān)獨接入采(cǎi)集闆均正(zhèng)常，接入兩(liang)個或🚶多于(yu)兩個外部(bu)信号時，顯(xiǎn)示數字亂(luàn)跳，故障無(wú)法排除。又(you)如某海📧巡(xun)船測試發(fa)動機🎯各點(dian)溫度，使用(yòng)K型偶作爲(wèi)傳感器，同(tong)上述相似(si)，僅測試一(yī)點一切正(zheng)常，但是👌向(xiang)主機接入(rù)兩點🛀🏻或兩(liǎng)點以上溫(wen)度時，顯示(shì)的溫度明(ming)顯錯誤。這(zhè)兩種情況(kuàng)在接入隔(gé)離器後，均(jun)正常。

　　 隔離(li)器 之所以(yǐ)能起到這(zhe)個作用，就(jiu)是它具有(yǒu)使輸入/輸(shu)出在電氣(qi)上隔離的(de)特點。換句(jù)話講，輸入(ru)/輸出之間(jian)沒有共同(tóng)“地”，外來信(xin)号不管是(shi)0-10V，或帶着+10V幹(gan)擾的10V-20V經隔(gé)離後均爲(wei)0-10V，也即隔離(lí)後新建立(lì)的🈲PLC“地”與外(wai)部設備、儀(yi)表“地”沒關(guān)系。正是由(yóu)于這個原(yuan)因🐆，也實現(xiàn)輸入到PLC主(zhu)機☎️的多個(ge)外接設備(bèi)儀表信号(hào)之間隔離(lí)，也即它們(men)之💃🏻間沒有(you)“地”的關系(xi)。

　　上面談了(le)輸入到PLC信(xin)号的隔離(li)，同樣在PLC向(xiàng)外部信号(hao)設備傳出(chū)✉️信号也有(yǒu)類似現象(xiàng)問題。顯然(rán)采用隔離(lí)器亦能達(da)到解決問(wèn)題的目的(de)。

　　談到PLC向外(wai)部設備、儀(yi)表發送信(xin)号，有一種(zhǒng)情況經常(chang)🚶遇到：要求(qiú)PLC的輸出即(jí)能給顯示(shi)儀表，又能(neng)傳送給變(bian)頻器一類(lèi)的設備。欲(yù)解決幹擾(rao)問題，推薦(jian)使用隔離(lí)🌍式信号分(fen)配器。這種(zhǒng)隔離器即(jí)實現PLC輸出(chū)信号與外(wài)設隔離，同(tong)時實現外(wài)設之間隔(ge)✌️離。

　　有時現(xiàn)場儀表在(zai)配套時，由(you)于協調不(bu)利，産生了(le)如下情況(kuàng)，接💯收信号(hào)設備(例如(ru)接收4-20mA)接口(kou)連接爲兩(liang)線🤞制方式(shì)，也即接收(shou)口爲一📐個(ge)24V電源與一(yī)個250Ω相串聯(lián).接口兩根(gen)線：一個爲(wei)24V正極，一個(gè)爲250Ω一端，适(shi)于連接現(xian)場兩線制(zhi)變送器。假(jia)如💋現場設(shè)備爲四線(xiàn)制變送器(qì)，輸出4-20mA。這樣(yàng)進行直接(jie)連接将造(zao)成電源沖(chòng)🌂突。解決方(fāng)法是采用(yong)隔離器将(jiang)現場來的(de)4-20mA接收并隔(ge)離，在隔♻️離(li)器的輸出(chu)部份接入(ru)🏃🏻‍♂️一個标準(zhǔn)的兩線制(zhì)變送器，以(yǐ)應對接收(shōu)設備的接(jie)口。

　　隔離器(qi)要保證輸(shū)入/輸出兩(liang)個部分隔(gé)離，外加工(gong)作電源24V在(zài)爲輸入、輸(shu)出部份供(gòng)電同時，必(bì)須确保在(zai)電氣上與(yu)兩個部分(fèn)隔🌈離。這🛀🏻種(zhǒng)輸入/輸出(chu)/外加工作(zuo)電源之間(jiān)㊙️全部相💃🏻互(hu)隔離的器(qì)件常稱爲(wèi)三隔離或(huo)全隔離器(qi)件. 從理論(lùn)上講這種(zhong)供電方式(shì),不管隔離(li)器數量多(duō)少，均可用(yong)一台24V電源(yuan)供電，不會(huì)産生幹擾(rao)。

　　如果處理(li)标準信号(hào)4-20mA，0-10V，0-5V輸入及輸(shu)出4-20mA，0-10V，0-5V信号，且(qie)同時需給(gei)前級設⛱️備(bei)供🛀電的情(qíng)況下，也稱(chēng)輸入/輸出(chū)/電源三端(duān)全隔🐇離,我(wǒ)們推薦采(cǎi)用某電子(zǐ)公司有源(yuán)信号隔離(lí)放大模塊(kuai)（又稱隔離(li)配電器或(huo)信号調理(lǐ)器）T62系列，該(gāi)系列産品(pin)具有0.1和0.05級(ji)的精度,同(tong)時溫漂控(kong)制在25PPM/℃,隔離(li)耐壓強度(du)高達3KV到6KVDC,線(xiàn)性的輸出(chu)保證了信(xìn)号在傳輸(shū)🔞過程當中(zhōng),同時提供(gòng)了内嵌電(diàn)源的靈活(huo)多樣選擇(zé)(輸入/輸出(chu):5V,12V,24V).

　　如果處理(li)4-20mA到4-20mA電流信(xìn)号的隔離(lí)，同時不需(xū)要給前級(jí)設備🆚配電(diàn)的同時,這(zhe)裏推薦一(yi)種純無源(yuán)信号隔離(li)💯器T60系✍️列。顯(xian)🍓然省去外(wai)接電源,使(shǐ)接線更簡(jiǎn)捷,且功耗(hao)低、溫升小(xiǎo)、自身熱量(liàng)低、可靠性(xìng)高。T60的最大(da)特點在于(yu)不需要外(wài)☎️接電源,它(ta)帶來了簡(jiǎn)捷可靠的(de)優點,但也(yě)帶來了使(shǐ)用上的局(ju)限性. T60隻能(néng)對于4-20mA的電(diàn)流信号進(jin)行的隔離(lí)傳送,而不(bú)能處理電(dian)壓信号輸(shu)入,從另一(yi)個意義上(shang)講是功率(lǜ)傳送😘,内部(bu)的功率損(sun)耗無法避(bi)免.損耗表(biǎo)現在輸入(ru)端和輸出(chū)端電流/電(dian)🤟壓乘積的(de)差值上。以(yǐ)負載電阻(zǔ)RL=250Ω爲例，當輸(shu)出爲20mA時,輸(shū)出端250Ω上的(de)電壓爲5.0V,而(ér)輸入端的(de)兩端間電(diàn)壓測試爲(wèi)8.8V.簡單計算(suàn)表明,内部(bù)損耗等于(yú)20mA×（8.8V-5.0V）=76(mW),也即内部(bu)損耗爲76毫(hao)瓦.從使用(yòng)者角度來(lai)看，假若輸(shū)出端負載(zǎi)💃🏻電阻RL等于(yú)250Ω，那麽從輸(shu)🐅入端看進(jìn)去的等效(xiao)電阻最大(dà)值爲8.8V/20mA=440（Ω）。換言(yan)之，在這種(zhǒng)情況下輸(shu)入的4-20mA電流(liu)🐇源必須具(ju)有驅動440Ω負(fù)載的能力(li)，才能使T60系(xì)列無源隔(ge)離器在輸(shu)出端負載(zai)電阻RL等于(yú)250Ω條件下正(zheng)常工作。不(bú)過,從經驗(yan)來看大部(bu)分現場儀(yí)表能滿足(zu)這些條件(jiàn).

　　從隔離角(jiǎo)度看二線(xian)制變送器(qì)（含壓力、溫(wen)度、流量…），分(fèn)爲隔離式(shì)及非隔離(li)式。采用隔(gé)離式二線(xian)制變送器(qì)的主要目(mu)🏃🏻的是提高(gāo)抗幹♉擾能(neng)力.

　　二線制(zhi)變送器的(de)隔離有兩(liang)種方式.一(yī)種方式傳(chuan)感器和變(biàn)送器一體(tǐ)而又必須(xū)放置在現(xian)場指定地(dì)點，對于這(zhe)種情況一(yi)般把隔離(lí)器安置在(zài)中央控制(zhi)室機櫃中(zhong).對現場二(èr)線制變送(sòng)器的電源(yuán)💞配送有二(er)種❤️接口形(xíng)式🍉，要根據(ju)現場具體(tǐ)情況來定(dìng).　　　　

　　信号隔離(lí)放大器設(shè)計日趨小(xiǎo)型化，那麽(me)小型化的(de)目的就✔️是(shi)少占空間(jiān)。當然應該(gai)允許用戶(hù)密集安裝(zhuāng)，密集✉️安裝(zhuāng)就存在散(sàn)熱問題。換(huan)句話講，必(bi)須降低内(nei)部功耗。