信號隔離器作用原理

系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因

在工業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級、微安級的小信號，又有幾十伏，甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號；既有低頻直流信號，也有高頻脈沖信號等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間信號傳輸互相干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。出現(xiàn)這種情況除了每個儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外，還有一個十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的信號參考點(diǎn)之間存在電勢差，因而形成“接地環(huán)路”造成信號傳輸過程中失真。因此，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行，“接地環(huán)路”問題是在系統(tǒng)信號處理過程中必須解決的問題。

解決“接地環(huán)路”的方法

根據(jù)理論和實(shí)踐分析，有三種解決方案：

一種方案：所有現(xiàn)場設(shè)備不接地，使所有過程環(huán)路只有一個接地點(diǎn)，不能形成回路，這種方法看似簡單，但在實(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量精度或確保人身安全，某些設(shè)備可能因?yàn)殚L期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。

第二種方案：使兩接地點(diǎn)的電勢相同，但由于接地點(diǎn)的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響，這種方案其實(shí)在實(shí)際中無法完全做到。

第三種方案：在各個過程環(huán)路中使用信號隔離方法，斷開過程環(huán)路，同時又不影響過程信號的正常傳輸，從而解決接地環(huán)路問題。

信號隔離器供電方式

隔離器常見的供電方式有獨(dú)立供電、回路供電和輸出回路供電。

獨(dú)立供電的隔離器：

需要配備獨(dú)立20~35VDC的直流電源。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是隔離傳輸精度高；電源、輸入、輸出之間完全隔離，多路系統(tǒng)供電電源不需隔離，可保證高抗干擾性能，輸入信號可以變換為其它類型的型號。

回路供電的隔離器：

在實(shí)際工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中，DCS、PLC或其他顯示儀表具有卡件內(nèi)部供電的使用越來越廣泛。回路供電型隔離器又往往不能滿足這些卡件對信號隔離傳輸精度要求高和二線制變送器配電電壓要求高的條件。因此，輸出回路供電型的隔離器既保留了獨(dú)立供電型隔離器的優(yōu)越性能，又滿足輸出回路供電接口的要求。

信號隔離器的原理及接線是什么？

信號隔離器采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，在抑制高低頻干擾信號方面具有優(yōu)異的性能。即使在大功率變頻控制系統(tǒng)中，也能可靠應(yīng)用。數(shù)字調(diào)節(jié)、無零點(diǎn)滿量程電位器、零點(diǎn)自動動態(tài)校準(zhǔn)、溫度漂移自動補(bǔ)償?shù)榷囗?xiàng)先進(jìn)技術(shù)。都是內(nèi)部采用的。該系列技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)地保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。

信號隔離器的工作原理是通過半導(dǎo)體器件對變送器或儀表的信號進(jìn)行調(diào)制轉(zhuǎn)換。然后通過光或磁傳感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過解調(diào)轉(zhuǎn)換回隔離前的原始信號，同時對隔離信號的電源進(jìn)行隔離。確保轉(zhuǎn)換后的信號、電源和接地之間的獨(dú)立性。無源信號隔離器輸入端接來自現(xiàn)場的信號線輸出端接PLC等。

信號隔離器可以抑制公共地、變頻器、電磁閥和未知脈沖對設(shè)備的干擾。同時具有對下屬設(shè)備的限壓限流功能，是對變送器、儀表、變頻器、電磁閥的PLC/DCS輸入輸出和通訊接口的忠實(shí)保護(hù)。DIN系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)安裝方便，能有效隔離輸入、輸出、電源和地之間的電位。它可以克服變頻器的噪聲和各種高低頻脈動。

信號隔離器的接線方法：1.無源信號隔離器：輸入端接來自現(xiàn)場的信號線，輸出端接PLC等。2.主動連接與被動連接相同，只是增加了電源線。3.信號隔離保護(hù)器的作用是保護(hù)PLC，只要從現(xiàn)場來的線路接到IN端，輸出線接到OUT端。