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信號隔離器的工作原理與選用

信號隔離器原理

目前，信號隔離器從隔離方式上主要分為：變壓器隔離方式，光電隔離方式和變壓器與光電聯合隔離方式等幾種。

信號隔離器至今已有40多年的歷史，早期的信號隔離器（如美國MOORE，日本M-SYSTEM等）都是采用變壓器隔離方式，它的特點是：性能穩定，壽命長（比如：宿州市泰華儀表公司的THS系列隔離變換器標稱的使用壽命長達20年！），帶負載能力強，隔離強度高，但電路復雜，制作工藝要求更高。

隨著電子技術的發展，近些年來逐漸出現了利用光耦合器（opticalcoupler）生產的光電式隔離器，它的特點是：性能穩定，抗干擾能力強，而且線路簡單，成本低廉，但相對于變壓器隔離方式壽命略短。

在一些現場干擾較大，工藝要求較高場合出現了變壓器與光電聯合方式的信號隔離器，它的隔離能力、抗無限射頻和電磁干擾能力更強。比如宿州市泰華儀表有限公司THS系列與TD4017的模擬量采集模塊就應用了變壓器和光電聯合隔離方式。

信號隔離器的原理

隔離器實現了輸入對輸出對電源對地的四端三重隔離電路設計，因此無需系統接地線路，給設計及現場施工帶來極大方便。也正是由于這種信號線路無需共地的設計，使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統的可靠性。另外，這種隔離器產品除具備極強的濾波能力外，還有更強的信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等各種信號。

有源信號隔離器

有源信號隔離器是一種將（傳感器輸出）模擬電壓或電流信號經隔離轉換成精度、線性度相匹配的混合集成電路。產品主要用于工業控制系統中模擬信號輸入輸出控制，系統內部通過DSP、PLC的DA轉換輸出信號來顯示和控制其它裝置的可調輸出，現場工作電壓、電流和各種運行參數的監測及系統外部增加4-20毫安（0-20毫安）/0-5V標準信號接口等。該IC為標準Sip12 Pin符合UL-94的阻燃封裝，占用PCB板面積少。裝入儀器內部可以并聯安裝實現多路信號的監測、隔離和轉換。與光電隔離的產品相比具有更好的精度、線性度和溫漂特性，并可實現零點、增益、滿度免調節，方波用戶現場使用及增強可靠性和穩定性。

采用信號隔離器，可接收來自現場的標準或非標準模擬信號輸入，以標準信號形式輸出到控制室或DCS，實現電源，輸入和輸出的相互隔離，有現場傳感器變送器傳遞過來的電流信號，毫伏小信號或一些特殊信號不能直接采樣，需要把這些信號轉化為一定范圍的電壓信號，方便現場數據的采集。信號隔離器能方便地應用于對現場儀表的各種信號進行調理，通過隔離，并轉換成工業計算機，DCS，PLC等能接受的保準信號或用戶的特殊信號，在工業測量系統，電子設備，電力設備等方面被廣泛應用。