信号隔离器的工作原理和作用

信号隔离器

内容简介 

       信号隔离器能抑制变频器及不明脉冲对设备的干扰,同时对下级设备具有限压、限流的功能变频器输入输出及通讯接口的忠实防护。能够克服变频器谐波及各种高低频脉动干扰。下面对变频器的谐波产生机理、谐波干扰途径、谐波干扰的危害以及抑制谐波 干扰常用的方法进行了解释。

干扰的三要素是干扰源、敏感源、耦合路径，这三要素缺少一个，电磁兼容问题都不会存在。因此要从这三要素入手。麦德胜Madshen信号隔离器具有隔离、滤波、变送和放大四大功能，其隔离功能实现信号可靠、稳定隔离，同时对干扰信号进行滤除，如果存在信号衰减，特别是信号满量程时麦德胜电气信号隔离器还会对信号进行放大，保证信号的准确。

信号隔离器时应注意以下几点:

1) 安装条件。隔离器大多采用导轨式进行安装,适宜安装在机柜中。

2) 输入、输出信号类型。由于现场的信号有多种类型,要注意根据其输入的信号为电流型、电压型或电阻型等而选择。

3) 是否需要配电。可根据输入设备来确定, 若输入信号的信号源为二线制, 需要24VDC电源的变送器, 则要选用能给变送器配电的配电型隔离器。

4) 输入阻抗和带负载能力。在选用时要注意隔离器对输入阻抗和输出负载的要求, 以免传输的信号衰减。

5) 可根据接收仪表的个数来选择单通道或多通道的隔离器。

6) 隔离器的内部功耗应越小越好。

信号隔离器技术特点

       信号隔离器采用了先进的数字化技术，在对高、低频干扰信号的抑制方面均有着优异表现，即使在大功率变频控制系统中依然能够可靠应用，内部采用数字化调校、无零点及满度电位器、自动动态校准零点、温度漂移自动补偿等诸多先进技术，这一系列技术的应用使产品的稳定性及可靠性得到科学的证明．以上各项技术领先国际先进水平．

  常见的干扰类型有：地环流干扰，即由于仪表和设备之间的参考点间存在电势差（也就是各设备的供地点不同），因而形成“地环流”和“接地环路”，叠加在信号上，从而导致信号的增大或减小，这种干扰主要是接地混乱造成的，原本可以提供EMC的接地适得其反；自然干扰，如雷电；最后是来自信号线引入的干扰，与PLC控制系统连接的各类信号传输线，一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号互相干扰，引起供地系统总线回流，造成逻辑数据变化，误动和死机。

信号隔离器作用

（１）隔离作用：工业信号为什么要隔离？由于工业现场的环境条件是很复杂的各种干扰（天体放电干扰、电晕电火花放电干扰、电气设备频率干扰、感应干扰）通过不同的耦合方式（电容耦合、电磁耦合、共阻抗耦合、漏电流耦合）进入测量系统，使测量结果偏离准确值，严重时会让测量系统不能工作，因此要对工业信号进行干扰抑制，也就是采取隔离措施，隔离器就派上用场了．什么是隔离？隔离就是破坏干扰途径、切断干扰耦合通道，从而达到抑制干扰的一种技术措施．

（２）变换作用：将一种形式的信号转换成另一种形式的信号．信号隔离器可以将各种物理量转换成标准的工业控制信号：比如温度信号转换成４－２０ｍＡ信号，交流８００Ｖ 电压信号转换成０－１０Ｖ 信号、直流１Ａ电流信号转换成０－５Ｖ 信号等．此外，也可看下标准信号转换：比如４－２０ｍＡ转１－５Ｖ．（３）放大作用和远传作用：将一些微弱的毫伏级信号放大成易处理的标准信号；将易受干扰的电压信号转换成电流信号，以利于信号远传，如４－２０ｍＡ信号可以传１０００ｍ．（４）保护作用：加设隔离变送器可以保护上位重要控制器件的安全，比如ＰＬＣ，工控机，采集卡，仪表等，隔离器的隔离作用可以保护其他贵重器件的安全，以免损坏．