信号隔(gé)離器 在生産(chǎn)過程起監視(shì)和控制的作(zuo)用是 自動化(hua)儀表 的一種(zhǒng)。在計算機及(ji)相應執行機(ji)構,過程中的(de)信号🌈既有微(wei)弱✨到毫伏級(jí)的小信号,又(you)有數十伏的(de)大信号,而且(qie)還有高達數(shù)千伏💜、數百安(an)培的信号要(yào)處理。從頻率(lü)上講，有直流(liú)低頻範圍的(de)，也有高頻/脈(mo)沖尖峰。設備(bèi)、儀表間互擾(rǎo)成爲系統調(diao)試中必須要(yào)解決的問題(tí)。除了電磁屏(píng)蔽之外，解決(jue)各種設備、儀(yi)表的“地”，也即(jí)信号參考點(diǎn)的電位差。因(yin)爲不同設備(bèi)☂️、儀表的信号(hao)要互傳互送(song)，那就存在信(xin)号參考點問(wen)題。換句話說(shuo)，要使信号完(wán)整傳送、儀表(biao)中的信♊号有(you)一個共同的(de)參考點，也即(ji)共有一個“地(dì)”。進一步講，所(suǒ)有設備、儀表(biao)的信号的參(can)考點之間電(diàn)位爲“零”。但是(shì)在實際環境(jing)中，這裏面除(chú)了各個設備(bèi)、儀表“地”之間(jiān)連線電阻産(chǎn)生的電壓降(jiang)之外，尚有各(gè)種設備、儀表(biao)在不同環境(jìng)受到幹擾不(bú)同，以及導線(xian)接點經受風(feng)吹雨⛹🏻‍♀️淋，導緻(zhi)接點質🐪量下(xià)♈降等諸多因(yin)素。緻使各個(gè)“地”之間有差(cha)别。

　　兩個現場(chǎng)設備儀表(A,B)向(xiàng)PLC傳送信号以(yǐ)及PLC向兩台現(xiàn)場設備🔞儀表(biao)發出信号。假(jiǎ)定傳送的均(jun)爲0-10VDC信号。情況(kuàng)，PLC及兩個現場(chǎng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼設備“地”電位(wei)相⭐等。傳送過(guo)程中又沒有(you)幹✂️擾，這樣從(cóng)PLC輸入來看，接(jie)收正确。但正(zheng)如前所述，兩(liang)個現場設備(bèi)通常有“地”電(dian)位差,舉例來(lai)講,A設備“地”與(yǔ)PLC"地"同電位，B設(she)備比它們的(de)“地”電位高0.1V，這(zhè)樣A設備給PLC的(de)信号爲0-10V，而B設(she)備🛀🏻給PLC的爲0.1V-10.1V,誤(wu)差就産生了(le),同時A,B設備🛀🏻的(de)“地”線在PLC彙合(he)聯接。将0.1V電壓(yā)施加在PLC地線(xiàn)條上，有可能(néng)損壞🐆PLC局部“地(di)”線，同時在顯(xian)示錯誤數據(ju)，由💯此☎️引起的(de)問題在現場(chang)調試中屢有(you)出現。一個經(jing)典案例可以(yi)說明 信号隔(ge)離 的重要性(xing):某公司的生(shēng)産線調試中(zhōng)，使用某廠家(jiā)手操🏃🏻‍♂️器。數據(jù)采🧑🏾‍🤝‍🧑🏼集闆有每(měi)八個通道，八(ba)個通道共用(yong)一⚽個12位💃🏻A/D，經過(guo)變換後，由12個(ge)光耦實現與(yǔ)主機隔離。它(tā)的八個通道(dào)輸入之間并(bing)沒有隔♉離，緻(zhi)使八個通道(dao)輸🧡入信号每(mei)個單獨接入(ru)采集闆均正(zhèng)常，接入兩個(gè)或多于兩個(gè)外部信号時(shí)，顯示數字亂(luan)跳，故障無法(fa)排除。又如某(mou)海巡船測試(shì)發動機各點(diǎn)溫度，使用K型(xing)偶作爲傳感(gǎn)器，同上🐕述相(xiàng)似，僅測試一(yi)點一切正常(chang)，但是向主機(jī)接入兩點🌈或(huo)兩點以上溫(wēn)度⭐時，顯示的(de)溫度明顯錯(cuò)誤。這兩種情(qíng)況在接入隔(gé)離器後，均正(zheng)常。

　　 隔離器 之(zhī)所以能起到(dào)這個作用，就(jiu)是它具有使(shi)輸入/輸出在(zài)電⭐氣上隔🌐離(lí)的特點。換句(ju)話講，輸入/輸(shū)出之間沒有(yǒu)共同“地”，外來(lái)信号不管是(shì)0-10V，或帶着+10V幹擾(rao)的10V-20V經隔離後(hòu)均爲0-10V，也即隔(gé)離後新建立(lì)的PLC“地”與外部(bù)設備、儀表“地(dì)”沒關系🌈。正是(shì)由于這個原(yuan)因🌈，也實現輸(shu)入到PLC主機的(de)多個外接設(she)備儀表信号(hào)之間隔離，也(ye)即它們之間(jiān)沒有“地”的㊙️關(guan)系。

　　上面談了(le)輸入到PLC信号(hào)的隔離，同樣(yang)在PLC向外部信(xìn)号設備傳出(chu)信号也有類(lei)似現象問題(tí)。顯然采用隔(gé)離🚩器亦能達(dá)到解🌈決問題(ti)的⭐目的。

　　談到(dào)PLC向外部設備(bei)、儀表發送信(xìn)号，有一種情(qing)況經常遇到(dào)：要求PLC的輸出(chū)即能給顯示(shì)儀表，又能傳(chuan)送給變頻器(qi)一類的設💯備(bei)。欲👄解決幹擾(rao)問題，推薦使(shi)用隔離式信(xin)号分配器。這(zhè)種隔離器即(jí)實現PLC輸出信(xin)号與外💜設隔(gé)離，同時實現(xian)外設之間隔(gé)離。

　　有時現場(chǎng)儀表在配套(tao)時，由于協調(diào)不利，産生了(le)如下情況，接(jie)收🌏信号設備(bei)(例如接收4-20mA)接(jiē)口連接爲兩(liang)線制方式，也(yě)即接收口爲(wèi)一個24V電源與(yǔ)一個250Ω相串聯(lián).接口兩根㊙️線(xian)：一個爲24V正極(ji)🙇‍♀️，一個爲💘250Ω一端(duan)，适于連接現(xiàn)場🈚兩線制變(biàn)送器。假如現(xian)場設備爲四(sì)線制💘變送器(qì)，輸🤟出4-20mA。這樣進(jìn)行直接連接(jiē)将造成電源(yuan)沖突。解決方(fang)法是采用隔(ge)離器将現場(chang)來的4-20mA接收并(bìng)隔離，在隔離(li)器的輸出部(bu)份接入一個(gè)标❓準的兩線(xian)制變送器，以(yǐ)應對接收設(she)備的接口🤩。

　　隔(ge)離器要保證(zhèng)輸入/輸出兩(liang)個部分隔離(lí)，外加工作電(dian)源24V在🚶爲輸入(rù)、輸出部份供(gong)電同時，必須(xu)确保在電氣(qì)上與兩個部(bù)🔅分隔離。這種(zhong)輸入/輸出/外(wài)加工作電源(yuan)之間🔱全部相(xiang)互隔離的器(qi)件常稱爲三(san)隔離或全隔(ge)離器件. 從理(li)論上講這種(zhong)供電方式,不(bú)👉管隔離器🐇數(shu)量多少，均可(kě)用一台24V電源(yuan)供電，不會産(chǎn)生幹擾。

　　如果(guo)處理标準信(xin)号4-20mA，0-10V，0-5V輸入及輸(shu)出4-20mA，0-10V，0-5V信号，且同(tóng)時需給📞前級(ji)設備供電的(de)情況下，也稱(cheng)輸入/輸出/電(dian)源三端全隔(ge)離,我們推薦(jiàn)采用某電子(zi)公司有源信(xin)号隔離放大(da)模✍️塊（又稱隔(gé)離配電器或(huo)信号調理器(qi)）T62系列，該系列(liè)産品具有0.1和(hé)0.05級的精度,同(tóng)時溫漂控制(zhi)在25PPM/℃,隔離耐壓(yā)強度高✔️達3KV到(dao)6KVDC,線性的輸出(chū)保證了🚶信号(hào)在傳輸🏃‍♂️過程(chéng)當中,同☂️時提(tí)供了内嵌電(diàn)😘源的靈活多(duo)樣🌈選擇(輸入(ru)/輸出:5V,12V,24V).

　　如果處(chù)理4-20mA到4-20mA電流信(xìn)号的隔離，同(tóng)時不需要給(gei)前級設備配(pei)電的同時,這(zhe)裏推薦一種(zhong)純無源信号(hao)隔離器T60系✉️列(liè)。顯然省去外(wài)接電源,使接(jiē)線更簡捷,且(qie)功耗低、溫升(sheng)小、自身熱量(liang)低、可靠性高(gāo)。T60的最大特點(dian)在于♉不需要(yao)外🔴接電源,它(tā)帶來了簡捷(jié)可靠的🏒優點(diǎn),但也帶來了(le)使用上的局(ju)限性. T60隻能對(duì)于4-20mA的電流信(xin)号進行的隔(ge)離傳送,而不(bu)能處理電壓(ya)信号輸入,從(cóng)另一個意義(yi)上講是功率(lǜ)傳送,内部的(de)功率損耗無(wú)法避免.損耗(hao)表現在輸入(rù)端和輸出端(duān)電流/電壓乘(cheng)積的差值上(shàng)。以負載電阻(zǔ)RL=250Ω爲例，當輸出(chu)爲20mA時,輸出端(duān)250Ω上的電壓爲(wèi)5.0V,而輸入端的(de)兩端間電壓(yā)測試爲8.8V.簡單(dān)計算表明,内(nèi)部損耗等于(yú)20mA×（8.8V-5.0V）=76(mW),也即内部損(sun)耗爲76毫瓦.從(cong)使用者角度(du)來看，假若輸(shū)出端🏒負載電(diàn)阻RL等于250Ω，那麽(me)從輸入端看(kàn)進去的等效(xiao)電阻最大值(zhi)爲8.8V/20mA=440（Ω）。換言之，在(zai)這種情況下(xià)輸入的4-20mA電流(liu)源必須具有(you)驅動440Ω負載的(de)能力✍️，才能使(shǐ)T60系列無源隔(gé)🧡離器在輸出(chu)端負🔆載電阻(zu)RL等于250Ω條件下(xia)正常工作。不(bú)過,從經驗來(lái)看大部分現(xiàn)場儀表能滿(man)足這🌍些條件(jiàn).

　　從隔離角度(du)看二線制變(biàn)送器（含壓力(li)、溫度、流量…），分(fen)爲隔離式及(ji)非隔離式。采(cai)用隔離式二(er)線制變送器(qi)的主要目的(de)是提高抗幹(gàn)擾能力.

　　二線(xian)制變送器的(de)隔離有兩種(zhong)方式.一種方(fāng)式傳感器㊙️和(hé)👉變✂️送器一體(tǐ)而又必須放(fang)置在現場指(zhǐ)定地點，對于(yú)這種情況一(yi)般把隔離器(qì)安置在中央(yang)控制室機櫃(guì)中.對現場二(er)線制⛹🏻‍♀️變送器(qi)的電源配送(sòng)有二種接口(kou)形式☀️，要根據(jù)現🔞場具體情(qíng)況來定.　　　　

　　信号(hào)隔離放大器(qì)設計日趨小(xiao)型化，那麽小(xiǎo)型化的🈲目的(de)就是少占空(kōng)間。當然應該(gāi)允許用戶密(mì)集安裝，密集(ji)安裝就存在(zai)散熱問題。換(huan)句話講，必須(xū)降低内✍️部功(gong)耗。