信号隔(gé)離器 在生産(chan)過程起監視(shì)和控制的作(zuò)用是 自動化(huà)儀表 的一種(zhong)。在計算機及(ji)相應執行機(jī)構,過程中的(de)信号🤩既有微(wei)弱到毫伏級(jí)的小信号,又(yòu)有數十伏的(de)大信❓号,而且(qie)還有高達數(shu)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(mò)沖尖峰。設備(bei)、儀表間互擾(rao)成爲系統調(diao)試中必須要(yao)解決的問題(tí)。除了電磁屏(píng)蔽之外，解決(jué)各種設備、儀(yí)表的“地”，也即(jí)信号💁參考點(dian)的電位差。因(yīn)爲不同設備(bèi)、儀表的信号(hao)要互傳互送(sòng)，那就♍存在信(xìn)号參考點問(wen)題。換句話說(shuo)，要使信号完(wán)整傳送、儀表(biǎo)中的信号有(yǒu)一個共同的(de)參考點，也即(ji)共有一個“地(di)”。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(chu)了各個設備(bei)、儀表“地”之間(jiān)連線電阻産(chan)生的電壓降(jiàng)之外，尚有各(gè)☂️種設備、儀表(biao)在不同環境(jing)受到幹擾不(bú)同，以及導線(xiàn)接點經受風(fēng)吹雨✨淋，導緻(zhì)接點質量下(xià)降等諸多因(yin)素。緻使各個(ge)“地”之間有差(chà)别。

　　兩個現場(chang)設備儀表(A,B)向(xiang)PLC傳送信号以(yi)及PLC向兩台現(xiàn)場設備⁉️儀表(biao)發出信号。假(jia)定傳送的均(jun)爲0-10VDC信号。情況(kuang)，PLC及兩個現場(chǎng)👈設備“地”電✏️位(wei)相等。傳送過(guo)程中又沒有(yǒu)幹擾，這樣☁️從(cóng)PLC輸入來看，接(jiē)收正确。但正(zheng)如前所述，兩(liang)個現場設備(bei)通常有“地”電(dian)位差,舉例來(lai)講,A設備“地”與(yu)PLC"地"同電位，B設(shè)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(wù)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(ya)施🙇🏻加在PLC地線(xiàn)🏃‍♂️條上，有可能(neng)損壞PLC局部“地(di)”線，同時在顯(xiǎn)示錯誤數據(jù)，由此引起的(de)問💃🏻題在現場(chǎng)調試中屢有(you)出現。一個經(jīng)典案例可以(yi)說明 信号隔(ge)離 的重要性(xìng):某公司的生(sheng)産線調試中(zhōng)，使用某廠家(jiā)手💔操器。數據(ju)采集闆有每(mei)八個通道，八(bā)個通道共用(yòng)一個12位A/D，經過(guo)變換後，由12個(ge)光耦實現與(yu)主機隔離。它(ta)的八個通道(dào)輸入之間并(bìng)🌈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(ge)或多于兩個(gè)外💃部信号時(shí)，顯示數字亂(luàn)跳，故障無法(fǎ)排除。又如某(mou)海巡船測試(shi)發動機各點(dian)溫度，使用K型(xíng)偶作爲傳感(gan)器，同上🔞述相(xiàng)似，僅測試一(yī)點一切正常(chang)，但是向主機(jī)接入兩點或(huò)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(zhèng)常。

　　 隔離器 之(zhī)所以能起到(dao)這個作用，就(jiu)是它具有使(shǐ)輸入/輸出在(zai)電氣上隔🛀離(lí)的特點。換句(jù)話講，輸入/輸(shu)出之間沒有(yǒu)共同“地㊙️”，外來(lai)信号不管⛷️是(shi)0-10V，或帶着+10V幹擾(rao)的10V-20V經隔離後(hou)均爲0-10V，也即隔(gé)離後新建立(li)的PLC“地”與外部(bù)設備、儀表“地(di)”沒關系。正是(shi)由于🌈這個原(yuan)因☁️，也實現輸(shū)入到PLC主機的(de)多個外接設(shè)備儀表信号(hao)之間隔離，也(ye)即它們之❤️間(jian)沒有“地”的關(guān)系。

　　上面談了(le)輸入到PLC信号(hao)的隔離，同樣(yang)在PLC向外部信(xìn)号設備傳出(chu)信号也有類(lèi)似現象問題(tí)。顯然采用隔(gé)離器亦能達(da)到解決問題(ti)的目的。

　　談到(dao)PLC向外部設備(bèi)、儀表發送信(xin)号，有一種情(qíng)況經常遇到(dao)：要求PLC的輸出(chū)即能給顯示(shi)儀表，又能傳(chuan)送給變頻器(qì)✨一類🏒的設備(bei)。欲♈解決🌈幹擾(rao)問題，推薦使(shǐ)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(ge)離。

　　有時現場(chǎng)儀表在配套(tao)時，由于協調(diao)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(liǎng)線制方式，也(ye)即接收口爲(wei)一個24V電源與(yu)一個250Ω相串聯(lián).接🌍口兩根線(xiàn)：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(si)線制變送器(qi)，輸出4-20mA。這樣進(jìn)行直接連接(jie)将🈲造成電源(yuan)沖突。解決方(fāng)法💁是采用隔(ge)離器将現場(chǎng)來的4-20mA接收并(bìng)隔離，在隔離(lí)器的輸出部(bù)份接入一個(gè)标準的兩線(xian)制變送器，以(yǐ)應對接收設(shè)備的接口🆚。

　　隔(gé)離器要保證(zheng)輸入/輸出兩(liang)個部分隔離(lí)，外加工作電(diàn)源24V在爲輸入(ru)、輸出部份供(gong)電同時，必須(xū)确保在電氣(qì)上💞與兩🥰個部(bu)分隔🐆離。這👨‍❤️‍👨種(zhǒng)輸入/輸出/外(wai)加工作電💛源(yuan)之間全部相(xiàng)互隔離的器(qì)件常稱爲👅三(san)隔離或全隔(gé)離器件. 從理(li)論上講這種(zhǒng)供🧑🏾‍🤝‍🧑🏼電方式,不(bu)管隔離器數(shù)量多少，均可(ke)用一台24V電源(yuan)供電，不會産(chǎn)生幹擾。

　　如果(guo)處理标準信(xìn)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(chēng)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(ge)離配電器或(huò)信号調理器(qi)）T62系列，該系列(lie)産品具有0.1和(he)0.05級的精度,同(tong)時溫漂控制(zhì)在25PPM/℃,隔離💚耐壓(ya)強度高達3KV到(dao)6KVDC,線性的輸出(chū)保證了信号(hao)在傳輸過程(chéng)當中,同時提(ti)供了内嵌電(dian)源的靈活多(duō)樣選擇(輸入(rù)/輸出:5V,12V,24V).

　　如果處(chù)理4-20mA到4-20mA電流信(xin)号的隔離，同(tóng)時不需要給(gei)前級設備配(pèi)電的同時,這(zhe)裏推薦一種(zhong)純無源信号(hào)隔離🚶器T60系列(liè)。顯然省去外(wai)👅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(diǎn)在于不需要(yao)外接電源,它(ta)帶來了簡捷(jié)可靠的優點(dian),但也帶來了(le)使用上的局(jú)限性. T60隻能對(dui)于4-20mA的電流信(xìn)号進行的隔(gé)離傳送,而不(bu)能處理電✍️壓(ya)信号輸入,從(cong)另一🌍個意義(yì)上講是功率(lü)傳送,内部的(de)功率損耗無(wu)法避免.損耗(hào)表現在輸入(ru)🈲端和輸出端(duān)電流/電壓乘(chéng)積的差值上(shang)。以負載電阻(zu)RL=250Ω爲例，當輸❗出(chū)爲20mA時,輸出端(duan)🈲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(nei)部損耗等于(yú)20mA×（8.8V-5.0V）=76(mW),也即内部損(sǔn)耗爲76毫瓦.從(cóng)使用🌍者角度(du)來看，假若輸(shu)出端負載電(diàn)😄阻RL等于250Ω，那麽(me)從輸入端看(kan)進去的等效(xiao)電阻最大值(zhí)✨爲8.8V/20mA=440（Ω）。換言之，在(zài)這種情況下(xia)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(shi)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(xià)正常工作。不(bu)過,從經驗來(lai)看大部分現(xian)場儀表能滿(mǎn)足這🚩些條件(jiàn).

　　從隔離角度(dù)看二線制變(biàn)送器（含壓力(lì)、溫度、流量…），分(fen)爲隔離💁式🧑🏾‍🤝‍🧑🏼及(ji)😍非隔離式。采(cǎi)用隔離式二(er)線制變送器(qi)的主要目的(de)是提高♍抗幹(gan)擾能力.

　　二線(xian)制變送器的(de)隔離有兩種(zhǒng)方式.一種方(fang)式傳感🌐器和(he)變送🐅器一體(tǐ)而又必須放(fàng)置在現場指(zhǐ)定地點，對于(yú)這種👄情況一(yi)般📧把隔離器(qi)安置在中央(yang)控制室機櫃(gui)中.對現場✏️二(er)線制變送器(qi)的電源💜配送(sòng)有二種🐆接口(kǒu)形式，要根據(jù)現🔴場具體情(qing)況來定.　　　　

　　信号(hào)隔離放大器(qi)設計日趨小(xiǎo)型化，那麽小(xiao)型化的目的(de)就是💃🏻少占空(kong)間。當然應該(gāi)允許用戶密(mi)集安裝，密集(ji)安裝就存在(zài)散熱問題。換(huàn)句話講，必須(xū)降低内部功(gōng)耗。