信號隔離器的工作原理與選用

信號隔離器原理

目前，信號隔離器從隔離方式上主要分為：變壓器隔離方式，光電隔離方式和變壓器與光電聯(lián)合隔離方式等幾種。

信號隔離器至今已有40多年的歷史，早期的信號隔離器（如美國MOORE，日本M-SYSTEM等）都是采用變壓器隔離方式，它的特點是：性能穩(wěn)定，壽命長（比如：宿州市泰華儀表公司的THS系列隔離變換器標(biāo)稱的使用壽命長達(dá)20年?。?，帶負(fù)載能力強(qiáng)，隔離強(qiáng)度高，但電路復(fù)雜，制作工藝要求更高。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，近些年來逐漸出現(xiàn)了利用光耦合器（opticalcoupler）生產(chǎn)的光電式隔離器，它的特點是：性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，而且線路簡單，成本低廉，但相對于變壓器隔離方式壽命略短。

在一些現(xiàn)場干擾較大，工藝要求較高場合出現(xiàn)了變壓器與光電聯(lián)合方式的信號隔離器，它的隔離能力、抗無限射頻和電磁干擾能力更強(qiáng)。比如宿州市泰華儀表有限公司THS系列與TD4017的模擬量采集模塊就應(yīng)用了變壓器和光電聯(lián)合隔離方式。

信號隔離器的原理

隔離器實現(xiàn)了輸入對輸出對電源對地的四端三重隔離電路設(shè)計，因此無需系統(tǒng)接地線路，給設(shè)計及現(xiàn)場施工帶來極大方便。也正是由于這種信號線路無需共地的設(shè)計，使得檢測和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng)，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。另外，這種隔離器產(chǎn)品除具備極強(qiáng)的濾波能力外，還有更強(qiáng)的信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等各種信號。

中國的工業(yè)自動化已經(jīng)進(jìn)入到21世紀(jì)，我國制造業(yè)的高速發(fā)展，拉動了對自動化儀器儀表與控制系統(tǒng)向國際水平發(fā)展的需求，我國新上的大型項目所用自動化儀器儀表和控制系統(tǒng)的先進(jìn)程度的需求已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平。當(dāng)前我國正處于工業(yè)化中期。工業(yè)化、信息化、現(xiàn)代化、市場化和國際化“五化”息息相關(guān)。

　　在控制系統(tǒng)中，糧油儀器作為其構(gòu)成元素之一，它的技術(shù)進(jìn)展是跟隨控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。目前，控制理論已發(fā)展到智能控制的新階段，自動化儀器儀表的智能化就成為必然了。儀器儀表的智能化主要歸結(jié)于微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。例如運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化計算、混沌控制等智能技術(shù)，使儀器儀表實現(xiàn)高速、、多功能、高機(jī)動靈活等性能。再如，運用模糊規(guī)則的模糊推理技術(shù)，對事物的各種模糊關(guān)系進(jìn)行各種類型的模糊決策。又如，用軟件實現(xiàn)信號濾波，如快速傅立葉變換、短時傅立葉變換、小波變換等技術(shù)，是簡化硬件，提高信噪比，改善傳感器動態(tài)特性的有效途徑；還如，充分利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)強(qiáng)有力的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織能力，聯(lián)想、記憶功能以及對非線性復(fù)雜關(guān)系的輸入、輸出間的黑箱映射特性等。

　　當(dāng)前，我國智能化領(lǐng)域薄弱、需要發(fā)展的是儀器、儀表、傳感器等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，我國儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。儀器儀表產(chǎn)品的高科技化，特別是智能化，將成為日后儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流。

采用信號隔離器可解決多點接地形成“接地環(huán)路”影響，和解決電磁干擾、高頻信號滲入影響，且信號隔離器有一定的隔離功能，在很大范圍內(nèi)，可以有效的保護(hù)后級設(shè)備不受雷擊和浪涌的侵害。

采用信號隔離器，可以解決由于導(dǎo)線存在電阻，電壓信號在遠(yuǎn)距離傳輸時產(chǎn)生壓降，造成信號失真。信號隔離器可以將電壓信號轉(zhuǎn)化成電流信號實現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號傳輸。