信號隔離器及功能及工作原理

1、.信號隔離器的功能及工作原理信號隔離器的工作原理及功能是什么？工作原理：首先將變送器或儀表的信號，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過光感或磁感器件進行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進行解調(diào)變換回隔離前原信號，同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨立。功能：一：保護下級的控制回路。二：消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響。三：抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設(shè)備的干擾；同時對下級設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護。DIN系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，易于安裝，可有效的隔離：輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各

2、種高低頻脈動干擾。信號隔離器的主要類型有哪些？隔離器：工業(yè)生產(chǎn)中為增加儀表負載能力并保證連接同一信號的儀表之間互不干擾，提高電氣安全性能。需要將輸入的電壓、電流或頻率、電阻等信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，安全的送給二次儀表或plcdcs使用。 配電器： 工業(yè)現(xiàn)場一般需要采用兩線制傳輸方式，既要為變送器等一次儀表提供24V配電電源，同時又要對輸入的電流信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。安全柵：一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場（如燃氣公司和化工廠）不但需要兩線制傳輸，既提供配電電源又有信號隔離功能

3、，同時還需要具有安全火花防爆的性能，可靠地遏制電源功率、防止電源、信號及地之間的點火，限流、降壓雙重限制信號及電源回路，把進入危險場所的能量限制在安全定額范圍內(nèi)。信號隔離器安裝維護應(yīng)注意哪些事項？由于生產(chǎn)廠家不同，對隔離器的生產(chǎn)工藝、接線定義也不都相同，但使用場合基本相同，所以對產(chǎn)品的防護要求及維護基本相同。1使用前應(yīng)詳細閱讀說明書。 2作為信號隔離使用時，應(yīng)將輸入端串入環(huán)路電路中，輸出端接取樣回路。3作為隔離配電使用時，應(yīng)將輸入端串入電源電路中，輸出端接變送器。4若不正常工作應(yīng)先檢查接線是否正確，注意電源有無及極性反正。為什么有時PLC接收到的現(xiàn)場信號誤差大且穩(wěn)定性差？造成這種現(xiàn)象的原因很多

4、，不同儀表信號參考點之間的電位差是重要因素。由于這個“電位差”造成儀表信號之間產(chǎn)生干擾電流，致使PLC誤差大且穩(wěn)定性差。所以不同設(shè)備、儀表的信號有一個共同的參考點是最佳狀況。隔離器使輸入/輸出電氣上完全隔離，在PLC模擬接口板形成共同的參考點，達到理想狀況問題就解決了。設(shè)計隔離端子的原則是什么？需要為每臺隔離器都配電源嗎？設(shè)計要遵循兩個原則。第一：外部設(shè)備與中央處理系統(tǒng)（例如PLC、DCS）之間要進行電氣隔離。第二：外部設(shè)備信號（無論是向中央處理系統(tǒng)發(fā)送信號的外部設(shè)備到還是接收信號的外部設(shè)備）之間要實現(xiàn)相互電氣隔離。例如要把PLC輸出的一路信號傳給兩個外部設(shè)備就要求輸入/輸出保證隔離的同時二個

5、輸出之間也是隔離的。如果隔離端子的外加工作電源與輸入/輸出兩個部分都隔離，那么不管隔離器數(shù)量的多少，都可只用一臺電源供電。對4-20mA通道進行隔離，而機柜里沒有放置電源的空間了，怎么辦？ 介紹一種無源信號隔離器，它能實現(xiàn)4-20mA信號隔離且無需外接電源。MHM-05A、MHM-05C就是此類產(chǎn)品。 現(xiàn)在市場有那么多品牌的隔離器，價格參差不齊，該怎么選擇呢？隔離器位于二個系統(tǒng)通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能，同時要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型、環(huán)路供電型等）適應(yīng)前后端通道接口模式。此外尚有精度、功耗、噪音、絕緣強度、總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能，例如噪音與精度

6、有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān)，這些需要使用者慎選?？傊?，適用、可靠、產(chǎn)品性價比是選擇隔離器的主要原則。DCS接收到的現(xiàn)場二線制壓力變送器信號不穩(wěn)定，怎么解決？二線制變送器在工業(yè)自動化領(lǐng)域中使用頻度較高，與其他工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備相同，二線制變送器也存在受干擾及抗干擾的問題。依據(jù)DCS模擬板接口模式（電流型或環(huán)路供電型）選用功能不同的隔離配電器，原則上要求它既能給變送器提供隔離電源、保證每個變送器有一個獨立電源，又能將變送器信號隔離輸送到DCS。PLC模擬板接口是二線回路供電方式的，而且需要對信號進行隔離，應(yīng)該怎樣選用產(chǎn)品呢？二線回路供電方式是一種常見模擬接口。與這個接口相適合的產(chǎn)品稱為二線制回路隔離系列

7、產(chǎn)品。這種隔離變送器內(nèi)部的隔離器件均采用變壓器方式，一方面?zhèn)鬟f了信號，另一方面也將供電端的電能傳送到輸入部份，使輸入部分的各種電路能正常工作。該系列中有處理Pt100、Cu50、熱偶等溫度傳感器的二線制溫度隔離式變送器，也有處理電壓、電流信號的日本M-system公司的B5VS、B5RS、B5TS以及德國weidmuller公司的產(chǎn)品。 有幾種常用二線制配電器？請舉例。常用的二線制隔離配電器有兩個系列品種可以選擇。兩個系列產(chǎn)品的共同點是均能通過外部供電電源經(jīng)隔離后給兩線制變送器提供一個獨立的隔離電源；區(qū)別有二點，需要一個單獨電源供電，這個電源與輸入/輸出都隔離。MHM-05系列無須單獨電源供電

8、，它只有輸入/輸出端，不需要電源供電。輸出的420mA面對接口是電阻負載。選擇無源隔離器產(chǎn)品的為現(xiàn)場變送器配電所配PLC、DCS模擬量輸入端模式給現(xiàn)場安裝會帶來很大的方便.。詳細資料www.mhm-下載、歡迎技術(shù)探討和技術(shù)咨詢 文章發(fā)表于：2006-11-1711:30:32信號隔離器應(yīng)用場合及使用原理1信號隔離器的作用 （1）地環(huán)流干擾 在工業(yè)生產(chǎn)過程中實現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)，他們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級、毫安級的小信號；又有幾十伏，數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號；既有低頻直流信號，也有高頻脈沖信號等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間傳輸相互干擾，造成系

9、統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作，出現(xiàn)這種情況除了每個儀器、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響，還有一個十分重要的原因就是各種儀器設(shè)備根據(jù)要求和目的都需要接地,例如為了安全，機殼需要接大地；為了使電路正常工作，系統(tǒng)需要有公共參考點；為了抑制干擾加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于儀表和設(shè)備之間的參考點之間存在電勢差（也就是各設(shè)備的共地點不同）因而形成“地環(huán)流”、“接地環(huán)流”問題是在系統(tǒng)處理信號過程中必須解決的問題。 （2）自然干擾 雷電是一種主要的自然干擾源，雷電產(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方。雷電干擾的時域波形是疊加在一串隨機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射產(chǎn)生的，在一天中不斷變化。

10、太陽噪音則隨著太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊產(chǎn)生干擾，而雷電能量尖蜂脈沖可以對很多設(shè)備造成損壞，應(yīng)該加以避免或降低損壞程度，減少損失。 （3）人為干擾 電磁干擾產(chǎn)生的根本原因是導(dǎo)體中有電壓或電流的變化，即較大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導(dǎo)體產(chǎn)生電磁波輻射。一方面，人們可以利用這一特點實現(xiàn)特定功能，例如，無限通信、雷達或其他功能，另一方面，電子設(shè)備在工作時，由于導(dǎo)體中的dv/dt或di/dt會產(chǎn)生伴隨電磁輻射。無論主觀上出于什么目的，客觀上對電磁環(huán)境造成了污染。還有工廠企業(yè)在生產(chǎn)過程中會經(jīng)常有一些大型的設(shè)備（電機、變頻器）頻繁開關(guān)，他們也會造成一些容性、感

11、性的干擾，也將影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電壓電流突變的場合，肯定會有電磁干擾存在。數(shù)字脈沖電路就是一種典型的干擾源，隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電磁污染情況會越來越嚴重.2.解決各種干擾的方法 首先干擾的三要素是干擾源、敏感源和耦合路徑，這三要素缺少一個，電磁兼容問題都不會存在。因此要從這三要素入手。找出最方便的解決方法，一般干擾源和敏感源是沒辦法解決的，通常是從耦合路徑想辦法，也是最常用的方法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理環(huán)流最常見也最為麻煩，現(xiàn)在以此為探討話題。 （1）第一種方法；所有現(xiàn)場設(shè)備不接地，使所有過程環(huán)路只有一個接地點，不能形成回路，這種方法看似簡單，但實際應(yīng)用中往往很難實現(xiàn)，因為某些設(shè)備要求必須接地才能保證測量精度或人身安全，某些設(shè)備可能因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。 （2）第二種方法：使兩接地點的電勢相同，但由于接地的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化眾多因素的影響，這種方法在其實在實際中也無法完全能做到。 （3）第三種方法：在各個過程環(huán)節(jié)中使用信號隔離器，斷開過程環(huán)路，同時又不影響過程信號的正常傳輸，從而徹底解決地環(huán)路的問題。3.采用信號隔離器的優(yōu)越性 在各個過程環(huán)路中使用信號隔離器辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現(xiàn)場帶的隔離的變送器（部分設(shè)備可以做到），也可以用信號隔離器來實現(xiàn)