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　　信號(hào)隔離器的作用
　　
　　一、現(xiàn)場(chǎng)遇到的干擾
　　
　　1.地環(huán)流干擾
　　
　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，他們之間的信號(hào)傳輸既有微弱到毫伏級(jí)、毫安級(jí)的小信號(hào)；又有幾十伏，數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號(hào)；既有低頻直流信號(hào)，也有高頻脈沖信號(hào)等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間傳輸相互干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作，出現(xiàn)這種情況除了每個(gè)儀器、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響，還有一個(gè)十分重要的原因就是各種儀器設(shè)備根據(jù)要求和目的都需要接地,例如為了安全，機(jī)殼需要接大地；為了使電路正常工作，系統(tǒng)需要有公共參考點(diǎn)；為了抑制干擾加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于儀表和設(shè)備之間的參考點(diǎn)之間存在電勢(shì)差（也就是各設(shè)備的共地點(diǎn)不同）因而形成“地環(huán)流”、“接地環(huán)流”問(wèn)題是在系統(tǒng)處理信號(hào)過(guò)程中必須解決的問(wèn)題。
　　
　　2.自然干擾
　　
　　雷電是一種主要的自然干擾源，雷電產(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方。雷電干擾的時(shí)域波形是疊加在一串隨機(jī)脈沖背景上的一個(gè)大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射產(chǎn)生的，在一天中不斷變化。太陽(yáng)噪音則隨著太陽(yáng)活動(dòng)情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會(huì)對(duì)通訊產(chǎn)生干擾，而雷電能量尖蜂脈沖可以對(duì)很多設(shè)備造成損壞，應(yīng)該加以避免或降低損壞程度，減少損失。
　　
　　3.人為干擾
　　
　　電磁干擾產(chǎn)生的根本原因是導(dǎo)體中有電壓或電流的變化，即較大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導(dǎo)體產(chǎn)生電磁波輻射。一方面，人們可以利用這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)特定功能，例如，無(wú)限通信、雷達(dá)或其他功能，另一方面，電子設(shè)備在工作時(shí)，由于導(dǎo)體中的dv/dt或di/dt會(huì)產(chǎn)生伴隨電磁輻射。無(wú)論主觀上出于什么目的，客觀上對(duì)電磁環(huán)境造成了污染。還有工廠企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常有一些大型的設(shè)備（電機(jī)、變頻器）頻繁開(kāi)關(guān)，他們也會(huì)造成一些容性、感性的干擾，也將影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電壓電流突變的場(chǎng)合，肯定會(huì)有電磁干擾存在。數(shù)字脈沖電路就是一種典型的干擾源，隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電磁污染情況會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重.
　　
　　二、解決各種干擾的方法
　　
　　首先干擾的三要素是干擾源、敏感源和耦合路徑，這三要素缺少一個(gè)，電磁兼容問(wèn)題都不會(huì)存在。因此要從這三要素入手。找出zui方便的解決方法，一般干擾源和敏感源是沒(méi)辦法解決的，通常是從耦合路徑想辦法，也是zui常用的方法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理環(huán)流zui常見(jiàn)也zui為麻煩，現(xiàn)在以此為探討話題。
　　
　　*種方法：所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不接地，使所有過(guò)程環(huán)路只有一個(gè)接地點(diǎn)，不能形成回路，這種方法看似簡(jiǎn)單，但實(shí)際應(yīng)用中往往很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槟承┰O(shè)備要求必須接地才能保證測(cè)量精度或人身安全，某些設(shè)備可能因?yàn)殚L(zhǎng)期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。
　　
　　第二種方法：使兩接地點(diǎn)的電勢(shì)相同，但由于接地的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化眾多因素的影響，這種方法在其實(shí)在實(shí)際中也無(wú)法完做到。
　　
　　第三種方法：在各個(gè)過(guò)程環(huán)節(jié)中使用信號(hào)隔離器，斷開(kāi)過(guò)程環(huán)路，同時(shí)又不影響過(guò)程信號(hào)的正常傳輸，從而*解決地環(huán)路的問(wèn)題。
　　
　　三、采用信號(hào)隔離器的*性
　　
　　在各個(gè)過(guò)程環(huán)路中使用信號(hào)隔離器辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現(xiàn)場(chǎng)帶的隔離的變送器（部分設(shè)備可以做到），也可以用信號(hào)隔離器來(lái)實(shí)現(xiàn)。比較起來(lái)，用信號(hào)隔離器有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　
　　1.絕大部分情況，采用信號(hào)隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜
　　
　　2.信號(hào)隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁干擾等方面性能更加*
　　
　　3.信號(hào)隔離器應(yīng)用靈活，而且它還有信號(hào)轉(zhuǎn)換和信號(hào)分配及接口轉(zhuǎn)換等功能，使用起來(lái)更加方便
　　
　　4.信號(hào)隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互*獨(dú)立、構(gòu)成系統(tǒng)的配置、日常維護(hù)更加方便。
　　
　　四、信號(hào)隔離器的作用
　　
　　1.隔離作用：
　　
　　工業(yè)信號(hào)為什么要隔離？由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件是很復(fù)雜的，各種干擾（天體放電干擾、電暈電火花放電干擾、電氣設(shè)備頻率干擾、感應(yīng)干擾）通過(guò)不同的耦合方式（電容耦合、電磁耦合、共阻抗耦合、漏電流耦合）進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)，使測(cè)量結(jié)果偏離準(zhǔn)確值，嚴(yán)重時(shí)會(huì)讓測(cè)量系統(tǒng)不能工作，因此要對(duì)工業(yè)信號(hào)進(jìn)行干擾抑制，也就是采取隔離措施，隔離器就派上用場(chǎng)了。
　　
　　什么是隔離？隔離就是破壞干擾途徑、切斷干擾耦合通道，從而達(dá)到抑制干擾的一種技術(shù)措施。常用的隔離方法有：電磁隔離、調(diào)制隔離、光電隔離。
　　
　　2.變換作用：
　　
　　將一種形式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種形式的信號(hào)。
　　
　　a、將各種物理量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制信號(hào)：比如溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA信號(hào)，交流800V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-10號(hào)、直流1A電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-5號(hào)等
　　
　　b、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換：比如4-20mA轉(zhuǎn)1-5V
　　
　　3.放大作用、遠(yuǎn)傳作用
　　
　　將一些微弱的毫伏級(jí)信號(hào)放大成易處理的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，將易受干擾的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，以利于信號(hào)遠(yuǎn)傳，像4-20mA信號(hào)可以傳1000米。
　　
　　4.保安作用：
　　
　　加設(shè)隔離變送器可以保護(hù)上位重要控制器件的安全，比如PLC、工控機(jī)、采集卡、儀表等，隔離器的隔離作用可以保護(hù)其他貴重器件的安全，以免損壞。
　　
　　五、工作原理：
　　
　　首先將變送器或儀表的信號(hào)，通過(guò)半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過(guò)光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號(hào)，同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號(hào)、電源、地之間獨(dú)立。
　　
　　功能：
　　
　　1.保護(hù)下級(jí)的控制回路。
　　
　　2.消弱環(huán)境噪聲對(duì)測(cè)試電路的影響。
　　
　　3.抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對(duì)設(shè)備的干擾；同時(shí)對(duì)下級(jí)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(shí)防護(hù)。
　　
　　4.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(dòng)干擾。