信號隔離器應用場合及使用原理

　　1.信號隔離器的作用

　　(1)地環(huán)流干擾

　　在工業(yè)生產過程中實現(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)行機構，他們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級、毫安級的小信號;又有幾十伏，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，構成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設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)這種情況除了每個儀器、設備本身的性能原因如抗電磁干擾影響，還有一個十分重要的原因就是各種儀器設備根據(jù)要求和目的都需要接地,例如為了安全，機殼需要接大地;為了使電路正常工作，系統(tǒng)需要有公共參考點;為了抑制干擾加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于儀表和設備之間的參考點之間存在電勢差(也就是各設備的共地點不同)因而形成“地環(huán)流”、“接地環(huán)流”問題是在系統(tǒng)處理信號過程中必須解決的問題。

　　(2)自然干擾

　　雷電是一種主要的自然干擾源，雷電產生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方。雷電干擾的時域波形是疊加在一串隨機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射產生的，在一天中不斷變化。太陽噪音則隨著太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊產生干擾，而雷電能量尖蜂脈沖可以對很多設備造成損壞，應該加以避免或降低損壞程度，減少損失。

　　(3)人為干擾

　　電磁干擾產生的根本原因是導體中有電壓或電流的變化，即較大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導體產生電磁波輻射。一方面，人們可以利用這一特點實現(xiàn)特定功能，例如，無線通信、雷達或其他功能，另一方面，電子設備在工作時，由于導體中的dv/dt或di/dt會產生伴隨電磁輻射。無論主觀上出于什么目的，客觀上對電磁環(huán)境造成了污染。還有工廠企業(yè)在生產過程中會經常有一些大型的設備(電機、變頻器)頻繁開關，他們也會造成一些容性、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合，肯定會有電磁干擾存在。數(shù)字脈沖電路就是一種典型的干擾源，隨著電子技術的廣泛應用,電磁污染情況會越來越嚴重.

　　2.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，電磁兼容問題都不會存在。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常見以zui為麻煩，現(xiàn)在以此為探討話題。

　　(1)*種方法;所有現(xiàn)場設備不接地，使所有過程環(huán)路只有一個接地點，不能形成回路，這種方法看似簡單，但實際應用中往往很難實現(xiàn)，因為某些設備要求必須接地才能保證測量精度或人身安全，某些設備可能因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。

　　(2)第二種方法：使兩接地點的電勢相同，但由于接地的電阻受地質條件及氣候變化眾多因素的影響，這種方法在其實在實際中也無法完做到。

　　(3)第三種方法：在各個過程環(huán)節(jié)中使用信號隔離器，斷開過程環(huán)路，同時又不影響過程信號的正常傳輸，從而*解決地環(huán)路的問題。

　　3.采用信號隔離器的優(yōu)越性

　　在各個過程環(huán)路中使用信號隔離器辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現(xiàn)場帶的隔離的變送器(部分設備可以做到)，也可以用信號隔離器來實現(xiàn)。比較起來，用信號隔離器有以下優(yōu)點：

　　·絕大部分情況，采用信號隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜

　　·信號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優(yōu)越

　　·信號隔離器應用靈活，而且它還有信號轉換和信號分配及接口轉換等功能，使用起來更加方便

　　·信號隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互*獨立、構成系統(tǒng)的配置、日常維護更加方便。

　　信號隔離器的原理圖如下： 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計。因此無需系統(tǒng)接地線路，給設計及現(xiàn)場施工帶來極大的方便。也正是由于這種信號線路無需共地的設計，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，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。

　　安裝注意：

　　由于信號隔離模塊生產廠家不同，所以，在安裝產品的時候對信號隔離模塊的生產工藝、接線定義是不一樣的。不過，使用場合基本上是相同的，因此，對于產品的維護方面基本相同。

　　1、使用前，建議施工人員，先詳細地查看一下信號隔離模塊使用說明書，掌握一下產品的性能知識和使用方式。

　　2、作為信號隔離使用時，施工人員需要先將輸入端串入環(huán)路電路中，然后，輸出端接取樣回路。

　　3、作為隔離配電使用時，施工人員需要將輸入端并入電源電路中，然后，輸出端接變送器。

　　4、如果安裝后，遇到信號隔離模塊不正常工作的情況，施工人員需要檢查一下接線方面是否正確，注意電源有無積極性反正。