濟(jì)南信號(hào)輸入隔離器近期行情

信號(hào)隔離器的工作原理與選用

信號(hào)隔離器原理

目前，信號(hào)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(hào)隔離器至今已有40多年的歷史，早期的信號(hào)隔離器（如美國(guó)MOORE，日本M-SYSTEM等）都是采用變壓器隔離方式，它的特點(diǎn)是：性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)（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(zhǎng)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(lái)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(diǎn)是：性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，而且線路簡(jiǎn)單，成本低廉，但相對(duì)于變壓器隔離方式壽命略短。

在一些現(xiàn)場(chǎng)干擾較大，工藝要求較高場(chǎng)合出現(xiàn)了變壓器與光電聯(lián)合方式的信號(hào)隔離器，它的隔離能力、抗無(wú)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(hào)隔離器的原理

隔離器實(shí)現(xiàn)了輸入對(duì)輸出對(duì)電源對(duì)地的四端三重隔離電路設(shè)計(jì)，因此無(wú)需系統(tǒng)接地線路，給設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)極大方便。也正是由于這種信號(hào)線路無(wú)需共地的設(shè)計(jì)，使得檢測(cè)和控制回路信號(hào)的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng)，從而提高了整個(gè)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(hào)處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等各種信號(hào)。

有源信號(hào)隔離器

有源信號(hào)隔離器是一種將（傳感器輸出）模擬電壓或電流信號(hào)經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換成精度、線性度相匹配的混合集成電路。產(chǎn)品主要用于工業(yè)控制系統(tǒng)中模擬信號(hào)輸入輸出控制，系統(tǒng)內(nèi)部通過(guò)DSP、PLC的DA轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)來(lái)顯示和控制其它裝置的可調(diào)輸出，現(xiàn)場(chǎng)工作電壓、電流和各種運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)及系統(tǒng)外部增加4-20毫安（0-20毫安）/0-5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口等。該IC為標(biāo)準(zhǔn)Sip12 Pin符合UL-94的阻燃封裝，占用PCB板面積少。裝入儀器內(nèi)部可以并聯(lián)安裝實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的監(jiān)測(cè)、隔離和轉(zhuǎn)換。與光電隔離的產(chǎn)品相比具有更好的精度、線性度和溫漂特性，并可實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)、增益、滿度免調(diào)節(jié)，方波用戶現(xiàn)場(chǎng)使用及增強(qiáng)可靠性和穩(wěn)定性。

選用4-20mA信號(hào)的原理

一.遠(yuǎn)傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源的原因

  因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的距離較遠(yuǎn)，連接電線的電阻較大時(shí)，如果用電壓源信號(hào)遠(yuǎn)傳，由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產(chǎn)生較大的誤差，而用恒電流源信號(hào)作為遠(yuǎn)傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支，回路中的電流就不會(huì)隨電線長(zhǎng)短而改變，從而保證了傳送的精度。

 二.信號(hào)電流選擇20MA的原因

  電流20MA的選擇是基于:安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流；綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的連接距離，所帶負(fù)載等因素；還有就是功耗及成本問(wèn)題，對(duì)電子元件的要求, 供電功率的要求等因素。

三．信號(hào)起點(diǎn)電流選擇4mA的原因

  4-20MA變送器兩線制的居多，兩線制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線。為什么起點(diǎn)信號(hào)不是0MA?這是基于兩點(diǎn):

1．變送器電路沒(méi)有靜態(tài)工作電流將無(wú)法工作，信號(hào)起點(diǎn)電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流。

2．同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線等故障。

信號(hào)隔離器的功能和工作原理

信號(hào)隔離器分為：有源信號(hào)隔離器，無(wú)源信號(hào)隔離器

有源信號(hào)隔離器，指隔離器本身需要一個(gè)獨(dú)立供電，供電可以選擇DC24V，或者選擇AC/DC 85-265V兩種其中的一種

有源信號(hào)隔離器輸入端可以是二線制，三線制，四線制各種儀表輸出的4-20mA信號(hào)，輸出為一個(gè)帶載能力比較強(qiáng)的4-20mA信號(hào)，一般不低于500歐姆的帶負(fù)載能力，具有增強(qiáng)信號(hào)的功能，隔離器本身用電損耗較小，市場(chǎng)的常規(guī)產(chǎn)品一般都不會(huì)高于100mA的電流損耗

無(wú)源信號(hào)隔離器本身不需要獨(dú)立給供電，隔離器自身的功率消耗是從輸入信號(hào)，或者輸出信號(hào)取電

輸入信號(hào)取電，這種隔離器會(huì)增加前級(jí)信號(hào)的負(fù)擔(dān)，隔離器輸出所帶的負(fù)載及隔離器本身內(nèi)阻都會(huì)成為前級(jí)信號(hào)的負(fù)載，如果前級(jí)4-20mA信號(hào)的帶載能力較弱的話，不推薦使用此種隔離器，這種隔離器輸出的也是有源的4-20mA信號(hào)

輸出信號(hào)取電，相當(dāng)于隔離器輸出一個(gè)二線制信號(hào)，需要后級(jí)設(shè)備回路給一個(gè)24V的恒壓供電，