信號(hào)隔離器有哪些作用？

　　信號(hào)隔離器是對(duì)交流或直流電壓的測(cè)量裝置，可分為單端隔離和雙端隔離。對(duì)于單端信號(hào)隔離器而言，在工作過(guò)程中將兩個(gè)接點(diǎn)電壓分別輸出，不會(huì)影響到設(shè)備正常運(yùn)行，而且能將兩個(gè)接點(diǎn)電流分別輸出。對(duì)于雙端信號(hào)隔離器而言，其工作原理是將一對(duì)單端接在負(fù)載兩端時(shí)，兩接點(diǎn)電壓分別輸出為直流電和交流電，而當(dāng)雙端串聯(lián)在負(fù)載上時(shí)(串聯(lián)于信號(hào)回路中)，由于兩端均會(huì)受到輸入、輸出電壓的影響。這時(shí)就需要一個(gè)電路將各兩個(gè)單端接點(diǎn)電壓分兩路輸出：一路為直流電;另一段為交流電量。

　　1.保護(hù)作用

　　對(duì)于信號(hào)隔離器而言，其保護(hù)作用主要有兩個(gè)方面：

　?、賹?duì)被測(cè)信號(hào)的干擾抑制。由于測(cè)量結(jié)果具有一定的噪聲，會(huì)導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)失真。如果被測(cè)值在輸入端出現(xiàn)較大的偏差，則會(huì)影響后續(xù)測(cè)試結(jié)果。通過(guò)信號(hào)隔離器將其電壓輸出，能有效地抑制這種噪音，使之不影響最終檢測(cè)結(jié)果;或者將其電流或電壓輸出為直流電，能有效地抑制輸入電流或電壓對(duì)信號(hào)造成的干擾。

　　②對(duì)測(cè)量精度影響較小。因?yàn)橥ㄟ^(guò)信號(hào)隔離器后所得到的誤差很小，只有千分之一到萬(wàn)分之一。如果被測(cè)對(duì)象發(fā)生故障時(shí)，隔離器的測(cè)量精度也不會(huì)受到影響;或不會(huì)使被測(cè)對(duì)象發(fā)生故障，如接地故障或短路故障等。

　　③對(duì)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有利。通過(guò)信號(hào)隔離器后所得到的輸出電流或電壓不需要經(jīng)過(guò)任何其他設(shè)備進(jìn)行放大和濾波處理即可直接輸出到儀表中供顯示和控制;而且這種隔離器輸出的高壓脈沖電流不會(huì)干擾儀表、計(jì)算機(jī)等設(shè)備正常工作;同時(shí)在使用過(guò)程中還可以很好地保護(hù)被測(cè)設(shè)備及周邊設(shè)備的安全運(yùn)行。

　　2.信號(hào)隔離

　　信號(hào)隔離器也稱為信號(hào)隔離變壓器，一般用于對(duì)直流電源和直流電路的隔離。隔離變壓器采用高精度的溫度系數(shù)電阻元件作為工作電流的源，通過(guò)改變繞組中的阻值，從而改變變壓器繞組中的電阻值，從而使電流由0V開(kāi)始逐漸升高，最后達(dá)到額定值。這就是信號(hào)隔離變壓器的原理，如圖所示：

　　由于電源和交流電路的互感元件是串聯(lián)，故對(duì)輸入、輸出電壓影響不大。但是對(duì)直流負(fù)載來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩路電壓并聯(lián)時(shí)可能會(huì)造成較大的交流干擾和瞬態(tài)振蕩。此時(shí)可在電源、交流接觸器之間安裝信號(hào)隔離器，把輸入、輸出電壓分別輸出。

　　3.防止誤操作

　　在電力系統(tǒng)中，為了防止誤操作，有必要使用信號(hào)隔離器。這種隔離器可以有效的隔離直流電壓，防止誤操作。它可以提供一個(gè)信號(hào)通道。另外還可以減少系統(tǒng)內(nèi)的干擾。當(dāng)電流與電壓不匹配時(shí)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一些噪聲，這些噪聲會(huì)嚴(yán)重的干擾測(cè)量值。這種干擾會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。

　　4.防止被測(cè)電路過(guò)電壓

　　信號(hào)隔離器可以防止測(cè)量?jī)x器或測(cè)量線路過(guò)電壓。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試設(shè)備，當(dāng)被測(cè)電路的電壓超過(guò)允許值時(shí)，由于儀器或測(cè)量線路的電壓過(guò)高，因此信號(hào)隔離器可能會(huì)損壞。這主要是由于過(guò)電壓(VaR)導(dǎo)致的。如果 VaR過(guò)低，則傳感器可能會(huì)失靈或不能正常工作。因此，如果在測(cè)量?jī)x器或測(cè)量線路上安裝了信號(hào)隔離器，那么即使輸入和輸出都是額定電流和電壓，由于其負(fù)載效應(yīng)，仍可以將儀器和測(cè)量線路保持在額定電壓下(而不是允許值)，從而避免了過(guò)電壓?jiǎn)栴}。信號(hào)隔離器也可以被用來(lái)保護(hù)被測(cè)電路：當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，信號(hào)隔離器可以使電路不受損害而保持工作狀態(tài)。

　　5.防止儀器誤動(dòng)或其他意外事故發(fā)生

　　隔離器的一個(gè)重要作用是防止由于儀器操作人員的誤操作或人為因素而造成儀器的損壞。因此，信號(hào)隔離器具有防止儀器誤動(dòng)和人為因素?fù)p壞的作用。通常來(lái)講，信號(hào)隔離器主要用于兩個(gè)方面：

首先，作為測(cè)量?jī)x器上兩路負(fù)載之間的隔離使用。在交流電或者直流電中測(cè)量出交流電壓之后，信號(hào)隔離器通常作為儀表的一部分提供給用戶使用；而在直流電中測(cè)量出交流電壓之后，一般也作為儀表的一部分提供給用戶使用。但是我們知道如果在測(cè)量過(guò)程中把兩個(gè)連接起來(lái)，那么就會(huì)造成電壓電流之間存在一定的干擾，從而影響到測(cè)得結(jié)果的準(zhǔn)確度或穩(wěn)定性;而當(dāng)兩個(gè)連接起來(lái)之后，即使是沒(méi)有進(jìn)行電壓信號(hào)與電流信號(hào)之間隔離使用，但是卻能夠保證這兩個(gè)獨(dú)立地進(jìn)行測(cè)量時(shí)不會(huì)因?yàn)樨?fù)載或系統(tǒng)本身存在誤差而造成誤差。

另外一個(gè)作用是防止對(duì)測(cè)量設(shè)備或者系統(tǒng)造成損壞；因?yàn)檫@類(lèi)儀器一般都安裝在現(xiàn)場(chǎng)中，如果設(shè)備出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致了數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確時(shí)就會(huì)直接影響到對(duì)這類(lèi)儀器進(jìn)行處理。因此信號(hào)隔離器可以有效地避免對(duì)測(cè)量設(shè)備造成損傷以及其他一些意外事故發(fā)生。

　　6.信號(hào)測(cè)量的抗干擾功能

　　在現(xiàn)場(chǎng)儀表中，信號(hào)測(cè)量的抗干擾能力主要取決于隔離裝置的精度和輸出信號(hào)的質(zhì)量。在信號(hào)分析中，一般采用了濾波技術(shù)來(lái)消除外界干擾。但對(duì)于一般情況下干擾電壓、干擾電流等參數(shù)，通常只能采用差分技術(shù)予以消除。而對(duì)于一些特殊的情況，則需要利用其他方式進(jìn)行干擾。比如，當(dāng)對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行采樣、計(jì)數(shù)時(shí)，一般需要采用采樣電阻和采樣電容，但在這兩種方式上又有各自的缺點(diǎn)。采樣電阻存在著電流諧波畸變現(xiàn)象，這種畸變會(huì)使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。而用濾波電容對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行消除則可以消除這一問(wèn)題。