信号(hao)隔離器(qi) 在生産(chan)過程起(qi)監視和(he)控制的(de)作用是(shi) 自動化(hua)儀表 的(de)一種。在(zai)計算機(ji)及相應(ying)執行機(ji)構,過程(cheng)中的信(xin)号既有(you)💁微🌈弱到(dao)毫伏級(ji)的小信(xin)号,又有(you)數十伏(fu)的大信(xin)🥰号,而且(qie)還有高(gao)達數⁉️千(qian)伏、數百(bai)安培的(de)信号要(yao)處理。從(cong)頻率上(shang)講，有直(zhi)流低😍頻(pin)範圍🤞的(de)，也有高(gao)頻/脈沖(chong)尖峰。設(she)備、儀表(biao)間互擾(rao)🌈成爲系(xi)統調試(shi)中必須(xu)要解決(jue)的問題(ti)。除了電(dian)磁屏蔽(bi)之外，解(jie)決各種(zhong)設備、儀(yi)表的“地(di)”，也即信(xin)号參考(kao)點的電(dian)位差。因(yin)爲不同(tong)設備、儀(yi)表的信(xin)号要互(hu)傳互送(song)，那就存(cun)在信号(hao)🏃‍♂️參考點(dian)問題。換(huan)句話說(shuo)，要使信(xin)号完整(zheng)傳送、儀(yi)表中的(de)信号有(you)一個共(gong)同的參(can)💁考點，也(ye)即共有(you)一個“地(di)”。進一步(bu)講，所有(you)設⚽備、儀(yi)表的信(xin)号的參(can)考點🌈之(zhi)間電位(wei)爲“零”。但(dan)是在實(shi)際環境(jing)中，這裏(li)面除了(le)各個設(she)備、儀表(biao)“地”之間(jian)連線電(dian)阻産生(sheng)的電壓(ya)降之外(wai)，尚有各(ge)種設備(bei)、儀表在(zai)不同環(huan)境受到(dao)幹擾不(bu)同，以及(ji)導線💰接(jie)點經受(shou)風吹雨(yu)淋，導緻(zhi)接點質(zhi)量下降(jiang)等諸多(duo)因素。緻(zhi)使各個(ge)“地”之間(jian)有差别(bie)。

　　兩個現(xian)場設備(bei)儀表(A,B)向(xiang)PLC傳送信(xin)号以及(ji)PLC向兩台(tai)現場設(she)備儀🈲表(biao)發出信(xin)号。假定(ding)傳送的(de)均爲0-10VDC信(xin)号。情況(kuang)，PLC及兩個(ge)現場設(she)備“地”電(dian)位相等(deng)。傳送過(guo)程中又(you)沒有幹(gan)💜擾，這樣(yang)從PLC輸入(ru)來看，接(jie)💜收正确(que)。但正如(ru)♻️前所述(shu)，兩個現(xian)場設備(bei)通常有(you)“地✊”電位(wei)差,舉例(li)來講,A設(she)備“地”與(yu)PLC"地"同電(dian)位，B設備(bei)比它們(men)的“地”電(dian)位高0.1V，這(zhe)樣⛹🏻‍♀️A設備(bei)給PLC的信(xin)🔴号爲0-10V，而(er)B設備🔴給(gei)🔅PLC的爲0.1V-10.1V,誤(wu)差就産(chan)生了,同(tong)時A,B設備(bei)的“地”線(xian)在PLC彙合(he)聯接。将(jiang)0.1V電壓施(shi)加在PLC地(di)線條上(shang)，有可能(neng)損壞PLC局(ju)部“地”線(xian)，同時在(zai)🍉顯示錯(cuo)誤數據(ju)，由此引(yin)起的問(wen)題在現(xian)場調試(shi)中屢有(you)出現。一(yi)♈個經典(dian)案例可(ke)以說明(ming) 信号隔(ge)離 的重(zhong)要性:某(mou)公司的(de)生産線(xian)調試中(zhong)，使用某(mou)廠家手(shou)🐇操💛器。數(shu)據采🏃🏻‍♂️集(ji)闆有每(mei)八個通(tong)道，八個(ge)通道共(gong)用一🐕個(ge)12位A/D，經過(guo)變換後(hou)，由12個光(guang)耦實現(xian)與主機(ji)隔離。它(ta)的八個(ge)通道輸(shu)入之間(jian)并沒有(you)隔離，緻(zhi)使八個(ge)通道輸(shu)入信号(hao)每個單(dan)獨接入(ru)采集闆(pan)均正常(chang)，接入兩(liang)個或多(duo)于兩個(ge)外部信(xin)号時，顯(xian)示數字(zi)亂跳，故(gu)障無法(fa)排除。又(you)如某海(hai)巡船測(ce)試發動(dong)機各點(dian)溫度，使(shi)用K型偶(ou)👅作爲傳(chuan)感🤟器，同(tong)上💋述相(xiang)似，僅測(ce)試一點(dian)一切正(zheng)常，但是(shi)向主機(ji)接入兩(liang)點⭐或兩(liang)點以上(shang)溫度💚時(shi)，顯示的(de)溫度明(ming)顯錯誤(wu)。這兩種(zhong)情況在(zai)接入隔(ge)離器後(hou)，均正常(chang)。

　　 隔離器(qi) 之所以(yi)能起到(dao)這個作(zuo)用，就是(shi)它具有(you)使輸入(ru)/輸出在(zai)電氣上(shang)隔離的(de)特點。換(huan)句話講(jiang)，輸入/輸(shu)出之間(jian)沒有共(gong)同“地”，外(wai)來信号(hao)不管是(shi)0-10V，或帶着(zhe)+10V幹擾的(de)10V-20V經隔離(li)後均爲(wei)0-10V，也即隔(ge)離後新(xin)建立的(de)PLC“地”與外(wai)部設備(bei)、儀表“地(di)”沒關系(xi)。正是由(you)于這個(ge)原因，也(ye)實現輸(shu)入到PLC主(zhu)機的多(duo)個外接(jie)設備儀(yi)表信号(hao)之間隔(ge)離，也即(ji)它們之(zhi)❌間沒有(you)“地”的⁉️關(guan)系。

　　上面(mian)談了輸(shu)入到PLC信(xin)号的隔(ge)離，同樣(yang)在PLC向外(wai)部信号(hao)🐆設備傳(chuan)出信号(hao)也有類(lei)似現象(xiang)問題。顯(xian)然采用(yong)隔離器(qi)亦能達(da)🔱到解決(jue)問題的(de)目的。

　　談(tan)到PLC向外(wai)部設備(bei)、儀表發(fa)送信号(hao)，有一種(zhong)情況經(jing)常遇到(dao)：要求❓PLC的(de)輸出即(ji)能給顯(xian)示儀表(biao)，又能傳(chuan)送給變(bian)頻器🤩一(yi)類的設(she)備。欲解(jie)決㊙️幹擾(rao)問題，推(tui)薦使用(yong)隔離✌️式(shi)信号分(fen)配器。這(zhe)種隔離(li)器即實(shi)現PLC輸🐇出(chu)信号與(yu)外設隔(ge)離，同時(shi)實現外(wai)設之間(jian)隔離。

　　有(you)時現場(chang)儀表在(zai)配套時(shi)，由于協(xie)調不利(li)，産生了(le)如下情(qing)況，接收(shou)信号設(she)備(例如(ru)接收4-20mA)接(jie)口連接(jie)爲兩線(xian)制方式(shi)，也即接(jie)👌收口爲(wei)一個24V電(dian)源與一(yi)個250Ω相串(chuan)聯.接口(kou)兩根線(xian)：一個爲(wei)24V正極，一(yi)個爲250Ω一(yi)端，适于(yu)連接現(xian)場兩線(xian)制變送(song)器。假如(ru)現場設(she)備爲四(si)線制變(bian)送器，輸(shu)出4-20mA。這樣(yang)進行直(zhi)接連接(jie)将造成(cheng)電源沖(chong)突。解決(jue)方法是(shi)采用隔(ge)離器👈将(jiang)現場來(lai)的4-20mA接收(shou)并隔離(li)，在隔離(li)器⭕的輸(shu)出部份(fen)接入☔一(yi)個标準(zhun)的兩線(xian)🔞制變送(song)器，以應(ying)對接收(shou)設備的(de)接口♈。

　　隔(ge)離器要(yao)保證輸(shu)入/輸出(chu)兩個部(bu)分隔離(li)，外加工(gong)作電‼️源(yuan)24V在爲輸(shu)入、輸出(chu)部份供(gong)電同時(shi)，必須确(que)保在電(dian)氣上❤️與(yu)兩個部(bu)分隔離(li)。這種輸(shu)入/輸出(chu)/外加工(gong)作電源(yuan)之間全(quan)部相互(hu)隔離🌈的(de)器件常(chang)稱爲三(san)隔離或(huo)全隔離(li)器件. 從(cong)理論上(shang)講這種(zhong)供電方(fang)式,不管(guan)隔離器(qi)⛱️數量多(duo)少，均👅可(ke)用一台(tai)24V電源供(gong)電，不會(hui)産生幹(gan)擾。

　　如果(guo)處理标(biao)準信号(hao)4-20mA，0-10V，0-5V輸入及(ji)輸出4-20mA，0-10V，0-5V信(xin)号，且同(tong)時需給(gei)🌈前級✂️設(she)備供㊙️電(dian)的情況(kuang)下，也稱(cheng)輸入/輸(shu)出/電源(yuan)三端❄️全(quan)隔離,我(wo)們推薦(jian)采用某(mou)電子公(gong)司有源(yuan)信号隔(ge)離放大(da)模塊（又(you)稱♉隔離(li)配電器(qi)或信号(hao)調理器(qi)）T62系列，該(gai)㊙️系列産(chan)品具有(you)0.1和0.05級🚩的(de)精度,同(tong)時溫漂(piao)控制在(zai)25PPM/℃,隔離耐(nai)壓強度(du)高🌂達3KV到(dao)6KVDC,線性的(de)輸出保(bao)證了❗信(xin)号在傳(chuan)輸過程(cheng)當中,同(tong)時提供(gong)了内嵌(qian)電源的(de)靈活多(duo)樣選擇(ze)(輸入/輸(shu)出:5V,12V,24V).

　　如果(guo)處理4-20mA到(dao)4-20mA電流信(xin)号的隔(ge)離，同時(shi)不需要(yao)給前級(ji)設⭕備配(pei)電的同(tong)時,這裏(li)推薦一(yi)種純無(wu)源信号(hao)隔離⚽器(qi)T60系🌈列。顯(xian)然省㊙️去(qu)外接電(dian)🈚源,使接(jie)線更簡(jian)捷,且功(gong)耗低、溫(wen)升小、自(zi)身熱量(liang)低、可靠(kao)性高。T60的(de)最大特(te)點在于(yu)不需要(yao)外接電(dian)源,它🥰帶(dai)來了簡(jian)捷可靠(kao)的優點(dian),但也帶(dai)來了使(shi)用上的(de)局限性(xing). T60隻能對(dui)于4-20mA的電(dian)流信号(hao)進行的(de)隔離傳(chuan)送,而不(bu)能處理(li)電壓信(xin)号輸入(ru),從另一(yi)個意義(yi)上講是(shi)功率傳(chuan)送♍,内部(bu)的功率(lü)損耗無(wu)法避免(mian).損耗表(biao)現在輸(shu)入端和(he)輸出端(duan)電流/電(dian)壓乘積(ji)的差值(zhi)上。以負(fu)載電阻(zu)RL=250Ω爲例，當(dang)輸出爲(wei)20mA時,輸出(chu)端250Ω上的(de)電壓爲(wei)5.0V,而輸入(ru)端⛱️的兩(liang)端間電(dian)壓測試(shi)爲8.8V.簡單(dan)計算表(biao)明,内部(bu)損耗等(deng)于20mA×（8.8V-5.0V）=76(mW),也即(ji)内部損(sun)耗爲76毫(hao)瓦.從使(shi)用🌈者角(jiao)⚽度來看(kan)，假若輸(shu)出端負(fu)載電阻(zu)RL等于250Ω，那(na)麽從輸(shu)入端看(kan)進✂️去的(de)等效電(dian)阻最大(da)值🆚爲8.8V/20mA=440（Ω）。換(huan)言♍之，在(zai)這種情(qing)況下輸(shu)入的4-20mA電(dian)流源必(bi)須具有(you)驅動440Ω負(fu)載的能(neng)力，才能(neng)使T60系列(lie)無源隔(ge)離器在(zai)輸出端(duan)負🧑🏽‍🤝‍🧑🏻載電(dian)阻RL等于(yu)😄250Ω條件♉下(xia)正常工(gong)作。不過(guo),從經驗(yan)來看大(da)部分現(xian)場儀💰表(biao)能滿足(zu)這💔些條(tiao)件.

　　從隔(ge)離角度(du)看二線(xian)制變送(song)器（含壓(ya)力、溫度(du)、流量…），分(fen)爲隔離(li)式及非(fei)隔離式(shi)。采用隔(ge)離式二(er)線制變(bian)送器的(de)主要目(mu)的是提(ti)高抗幹(gan)擾能力(li).

　　二線制(zhi)變送器(qi)的隔離(li)有兩種(zhong)方式.一(yi)種方式(shi)傳感器(qi)和變送(song)🌈器✏️一體(ti)而又必(bi)須放置(zhi)在現場(chang)指定地(di)點，對于(yu)這種情(qing)況🛀🏻一般(ban)✊把隔離(li)器安置(zhi)在中央(yang)控制室(shi)機櫃中(zhong).對現場(chang)二線制(zhi)變送器(qi)的電源(yuan)配送有(you)二種接(jie)口形式(shi)，要根據(ju)現場具(ju)體情🧑🏽‍🤝‍🧑🏻況(kuang)來定.　　　　

　　信(xin)号隔離(li)放大器(qi)設計日(ri)趨小型(xing)化，那麽(me)小型化(hua)的目⛱️的(de)就是少(shao)占空間(jian)。當然應(ying)該允許(xu)用戶密(mi)集安裝(zhuang)‼️，密集🥵安(an)裝就存(cun)在散熱(re)問㊙️題。換(huan)句話講(jiang)，必須降(jiang)低内✉️部(bu)功耗。