信号隔離(li)器 在生産(chǎn)過程起監(jiān)視和控制(zhi)的作用是(shì) 自動化儀(yi)表 的一種(zhong)。在計算機(ji)及相應執(zhi)行機構,過(guo)程中的信(xin)号既👉有微(wēi)弱到毫伏(fu)級的小信(xin)号,又有數(shu)十伏的大(da)信号,而且(qie)還有高🙇‍♀️達(da)數千伏♈、數(shù)百安培的(de)信号要處(chu)理🥵。從頻率(lǜ)上講，有直(zhi)流低頻範(fan)圍的，也有(you)高頻/脈沖(chòng)尖峰。設備(bei)、儀表間互(hù)擾成爲系(xi)統調試中(zhōng)必須要解(jiě)決的問題(ti)。除了電磁(ci)屏蔽之⭕外(wài)，解決各種(zhǒng)設備、儀表(biao)的🏃“地”，也即(ji)信号參考(kǎo)點的電位(wèi)差。因爲不(bu)同設備、儀(yí)表的信号(hào)要互傳互(hu)送，那就存(cún)在信号參(can)考點問題(ti)。換句話說(shuō)，要使信号(hào)完🐉整傳送(song)、儀表中的(de)信号有一(yī)個共同的(de)參考點，也(yě)即共有一(yī)個“地”。進一(yī)步講，所⚽有(yǒu)設🍉備、儀表(biao)的信号的(de)參考點之(zhi)間電位爲(wèi)“零”。但是在(zai)實♈際環境(jing)中，這裏面(miàn)除了各個(ge)設備、儀表(biao)“地”之間連(lián)線🔅電阻産(chǎn)生的電壓(yā)降之外，尚(shang)有各種設(shè)備、儀表在(zai)不同環境(jing)受到幹擾(rao)不同，以及(ji)導線接點(diǎn)經受風吹(chuī)雨淋，導緻(zhì)接點質量(liang)下降等諸(zhū)多因素。緻(zhì)使各個“地(dì)”之間有差(chà)别。

　　兩個現(xiàn)場設備儀(yi)表(A,B)向PLC傳送(song)信号以及(jí)PLC向兩台現(xiàn)場設備儀(yi)表發出信(xin)号。假定傳(chuan)送的均爲(wèi)0-10VDC信号。情況(kuàng)，PLC及兩個現(xiàn)場設備“地(di)”電位相等(deng)。傳送過程(cheng)中又沒有(yǒu)幹🤩擾，這樣(yàng)從PLC輸入來(lái)看，接收正(zheng)确。但正如(ru)前所述，兩(liang)個現場設(shè)備通常有(yǒu)“地”電位差(cha),舉例來講(jiang),A設備“地”與(yu)PLC"地⛷️"同電位(wèi)，B設備比它(tā)們的“地”電(diàn)位高0.1V，這樣(yàng)A設備給PLC的(de)信💯号爲0-10V，而(er)B設備給PLC的(de)爲0.1V-10.1V,誤差就(jiù)産🔴生了,同(tóng)時A,B設備的(de)“地”線在PLC彙(hui)合聯接。将(jiang)0.1V電壓施🥵加(jia)在PLC地線條(tiáo)上，有可能(neng)損壞‼️PLC局部(bù)“地”線，同時(shi)在顯示錯(cuò)誤數據，由(yóu)此引起的(de)問題在現(xian)場調試中(zhong)屢有出現(xiàn)。一個經典(diǎn)案例可以(yǐ)說明 信号(hào)隔離 的重(zhòng)要性:某公(gong)司的生産(chǎn)線調試中(zhong)，使用某廠(chang)家手操器(qì)。數據采🥰集(jí)闆有每八(ba)個通道，八(ba)個通道共(gòng)用一個12位(wèi)A/D，經過變換(huan)後，由12個光(guang)❗耦實現與(yǔ)主機隔離(lí)。它的八個(ge)通道輸入(ru)之間并沒(méi)有隔離，緻(zhi)使🏃‍♂️八個通(tong)道輸🏃入信(xin)号每個單(dan)獨接入采(cai)集闆🔞均正(zhèng)常，接✏️入兩(liǎng)個或☂️多于(yu)兩個外部(bù)信号時，顯(xiǎn)示數字亂(luàn)跳👌，故障無(wu)法排♊除。又(you)如某海巡(xún)船測試發(fa)動機各點(diǎn)溫度，使用(yòng)🤩K型偶作爲(wei)傳感⚽器，同(tong)上述相似(si)，僅測試一(yī)點一切正(zheng)常，但💔是向(xiàng)主機接入(rù)兩點或兩(liang)點以上溫(wēn)度時，顯示(shì)的溫度明(ming)顯錯誤。這(zhè)兩種情況(kuang)在接入隔(gé)離器後，均(jun)正常。

　　 隔離(li)器 之所以(yǐ)能起到這(zhe)個作用，就(jiu)是它具有(yǒu)使輸入/輸(shū)出在電氣(qì)上隔離的(de)特點。換句(ju)話講，輸入(rù)/輸出之間(jiān)沒🤟有共同(tóng)“地”，外來信(xìn)号不管是(shi)0-10V，或帶着+10V幹(gan)擾的10V-20V經隔(ge)離🚶‍♀️後均爲(wei)🏃🏻0-10V，也即隔離(lí)後新建立(li)的PLC“地”與外(wai)部設備、儀(yí)表🌂“地”沒關(guān)系✂️。正是由(you)于這個原(yuan)因，也實現(xiàn)輸入到PLC主(zhǔ)機的多個(ge)外接設備(bei)儀表信号(hào)之間隔離(lí)，也即它們(men)之間沒有(you)“地”的關系(xì)。

　　上面談了(le)輸入到PLC信(xìn)号的隔離(lí)，同樣在PLC向(xiàng)外部信号(hao)設備傳💔出(chu)信号也有(yǒu)類似現象(xiang)問題。顯然(ran)采用隔離(li)器亦♈能達(dá)到解✍️決問(wèn)📱題的🚶目的(de)。

　　談到PLC向外(wài)部設備、儀(yi)表發送信(xìn)号，有一種(zhǒng)情況經常(cháng)遇到：要求(qiu)PLC的輸出即(jí)能給顯示(shi)儀表，又能(néng)傳送給變(biàn)💯頻器一類(lèi)的設備。欲(yu)解決幹擾(rao)問題，推薦(jian)使用隔離(lí)式信号分(fèn)配器💜。這種(zhong)隔離器即(jí)實現PLC輸🍓出(chu)信号與外(wài)設隔離，同(tong)時實現外(wài)設之間隔(ge)離。

　　有時現(xiàn)場儀表在(zài)配套時，由(yóu)于協調不(bú)利，産生了(le)如🈚下☔情🔴況(kuang)，接收信号(hao)設備(例如(rú)接收4-20mA)接口(kou)連接爲兩(liang)線制方✂️式(shì)，也即接💛收(shōu)口✉️爲一個(ge)24V電源與一(yi)個250Ω相串聯(lián).接口兩根(gēn)線：一個爲(wèi)24V正極，一個(ge)爲250Ω一端，适(shi)于連接現(xiàn)場兩線制(zhi)變🐉送器。假(jiǎ)如現場設(shè)備爲四線(xiàn)制變送器(qì)，輸出4-20mA。這樣(yang)進行直接(jiē)連接将造(zao)成電源沖(chòng)突。解決方(fāng)法是采用(yong)隔離🤩器将(jiang)現場來的(de)4-20mA接收并隔(gé)離，在隔離(lí)器的輸出(chu)部份接入(ru)🌐一個标準(zhun)的兩線制(zhi)變送器，以(yǐ)應對接收(shou)設備的接(jie)口⁉️。

　　隔離器(qì)要保證輸(shū)入/輸出兩(liǎng)個部分隔(ge)離，外加工(gong)作電源24V在(zài)爲輸入、輸(shū)出部份供(gong)電同時，必(bì)須确保在(zai)電氣上與(yu)兩🛀🏻個部分(fen)隔離。這種(zhǒng)輸入/輸出(chū)/外加工作(zuo)電源之間(jiān)全部相互(hù)隔離的器(qì)件常稱爲(wèi)三隔離或(huo)全隔離器(qi)件. 從理論(lun)上🌈講這種(zhong)供電方式(shi),不管隔離(lí)器數量多(duō)少，均可用(yòng)一台24V電源(yuan)供電，不會(hui)産生幹擾(rǎo)。

　　如果處理(li)标準信号(hao)4-20mA，0-10V，0-5V輸入及輸(shu)出4-20mA，0-10V，0-5V信号，且(qie)同時需給(gěi)🌈前級⚽設備(bei)供電的情(qíng)況下，也稱(chēng)輸入/輸出(chu)/電源三端(duān)全隔✍️離,我(wo)們推薦采(cǎi)用某電子(zi)公司有源(yuan)信号隔離(lí)放大模塊(kuài)（又稱隔離(li)配電器或(huo)信号調理(li)器）T62系列，該(gai)系列産品(pǐn)具有0.1和0.05級(ji)的精度,同(tong)時溫漂控(kong)🔞制在25PPM/℃,隔離(lí)耐壓強度(dù)高🛀達3KV到6KVDC,線(xiàn)性的輸出(chu)保證了信(xìn)号在傳輸(shu)☁️過程當中(zhong),同時🏃🏻提供(gong)了内嵌電(dian)源的靈活(huó)多樣💔選擇(zé)🌏(輸入/輸出(chū):5V,12V,24V).

　　如果處理(li)4-20mA到4-20mA電流信(xin)号的隔離(li)，同時不需(xū)要給前級(jí)設備配電(dian)的🌈同時,這(zhè)裏推薦一(yī)種純無源(yuan)信号隔離(lí)器T60系列。顯(xiǎn)然省去外(wài)接電源,使(shǐ)接線更簡(jian)捷,且功耗(hào)低、溫升🔆小(xiǎo)、自身熱量(liang)低、可靠性(xing)🤞高。T60的最大(da)特點在于(yú)不需要外(wai)接電源,它(ta)帶來了簡(jiǎn)捷可靠的(de)優點,但也(yě)帶來了使(shi)用上的局(jú)限性💜. T60隻能(neng)對于4-20mA的💜電(diàn)流信号進(jìn)行的隔離(li)傳送,而不(bu)能處理電(dian)壓信号輸(shu)入,從另一(yī)個意義上(shàng)講是功率(lǜ)傳送,内部(bu)的功率損(sun)耗無法避(bi)免.損耗表(biao)現在輸入(rù)端和輸出(chū)端電流/電(diàn)🧡壓乘積的(de)⭐差值上。以(yi)負載電阻(zu)RL=250Ω爲例，當輸(shū)出爲20mA時,輸(shū)出端250Ω上的(de)電壓爲5.0V,而(er)輸入端的(de)兩端間電(dian)壓測試爲(wei)8.8V.簡單計算(suan)表明,内部(bu)損耗等于(yú)20mA×（8.8V-5.0V）=76(mW),也即内部(bù)損耗爲76毫(háo)瓦.從使用(yòng)者角度來(lai)看，假若輸(shu)出端負載(zai)電阻RL等于(yu)250Ω，那麽從輸(shu)入端看進(jìn)去的等效(xiào)電阻最大(da)值爲8.8V/20mA=440（Ω）。換💋言(yán)⛹🏻‍♀️之，在這種(zhong)情況下輸(shū)入的4-20mA電流(liu)源必須具(jù)有驅動440Ω負(fù)載的能力(lì)💞，才能使T60系(xi)列無源隔(gé)離器在輸(shū)出端負🏒載(zǎi)電阻RL等于(yu)250Ω條件下正(zhèng)常工作。不(bu)過,從⚽經驗(yàn)來看大部(bù)分現場儀(yi)表能滿足(zu)這些條件(jiàn).

　　從隔離角(jiao)度看二線(xiàn)制變送器(qi)（含壓力、溫(wen)度、流量…），分(fèn)爲隔離🏒式(shì)及非隔離(lí)式。采用隔(ge)離式二線(xiàn)制變送器(qì)的主要目(mu)的是😘提高(gāo)抗幹擾能(néng)力.

　　二線制(zhì)變送器的(de)隔離有兩(liang)種方式.一(yi)種方式傳(chuan)感器和變(bian)送器一體(ti)而又必須(xu)放置在現(xiàn)場指定地(di)點，對于這(zhè)種❌情況一(yi)般把隔離(lí)器安置在(zài)中央控制(zhì)室機櫃中(zhong).對現場二(er)線制變送(song)器的電源(yuan)配送有二(èr)種接口形(xíng)式，要根據(jù)現場具體(tǐ)情況來定(ding).　　　　

　　信号隔離(li)放大器設(she)計日趨小(xiǎo)型化，那麽(me)小型化的(de)目的就是(shì)少占空間(jiān)。當然應該(gāi)允許用戶(hù)密集安裝(zhuang)👉，密集✊安裝(zhuāng)🆚就存在散(sàn)熱問題。換(huan)句話講，必(bì)須降低内(nei)😍部功耗。