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信號隔離器的工作原理及功能是什么？

點擊次數(shù)：729 發(fā)布時間：2007/1/26 11:50:36

信號隔離器的工作原理及功能是什么？

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。

KLG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plc\dcs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，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)將輸入端并入電源電路中，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？

答：造成這種現(xiàn)象的原因很多，不同儀表信號參考點之間的電位差是重要因素。由于這個“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*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？答：設(shè)計要遵循兩個原則。：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？

答：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。WS1562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？

答：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？

答：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？

答：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WS2050、WS2060二線制溫度隔離式變送器，也有處理電壓、電流信號的WS2020、WS2022等產(chǎn)品可供選擇。市場上出現(xiàn)的國外同類型產(chǎn)品也不少，例如日本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。

答：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，以WS1525、WS2025為例。①WS1525需要一個單獨電源供電，這個電源與輸入/輸出都隔離。而WS2025無須單獨電源供電，它只有輸入/輸出端，沒有單獨電源端。②WS1525輸出的4～20mA面對接口是電阻負載。WS2025輸出面對的是24VDC和取樣電阻（或稱負載電阻）相串聯(lián)的二線制供電回路。選擇哪種隔離器產(chǎn)品的型號為變送器配電取決于現(xiàn)場所配PLC、DCS模擬量輸入端模式。

原創(chuàng)作者：廈門科昊自動化儀表有限公司

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