生產(chǎn)過程監(jiān)視和控制中要用到多種自動化儀表、計算機及相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu),過程中的信號既有微弱到毫伏級的小信號,又有數(shù)十伏的大信號,而且還有高達數(shù)千伏祈前、數(shù)百安培的信號要處理贿魄。從頻率上講，有直流低頻范圍的誓享，也有高頻/脈沖尖峰秕颖。設(shè)備、儀表間互擾成為系統(tǒng)調(diào)試中必須要解決的問題灰铅。除了電磁屏蔽之外疚函，解決各種設(shè)備、儀表的“地”概栗，也即信號參考點的電位差枕厅，將成為重要課題惋粟。因為不同設(shè)備、儀表的信號要互傳互送洲鸠，那就存在信號參考點問題堂淡。換句話說，要使信號完整傳送扒腕，理想化的情況是所有設(shè)備绢淀、儀表中的信號有一個共同的參考點，也即共有一個“地”瘾腰。進一步講皆的，所有設(shè)備、儀表的信號的參考點之間電位為“零”蹋盆。但是在實際環(huán)境中祭务，這一點幾乎是不可及的，這里面除了各個設(shè)備怪嫌、儀表“地”之間連線電阻產(chǎn)生的電壓降之外，尚有各種設(shè)備柳沙、儀表在不同環(huán)境受到干擾不同岩灭，以及導(dǎo)線接點經(jīng)受風吹雨淋，導(dǎo)致接點質(zhì)量下降等諸多因素赂鲤。致使各個“地”之間有差別撰蕴。

　　兩個現(xiàn)場設(shè)備儀表(A,B)向PLC傳送信號以及PLC向兩臺現(xiàn)場設(shè)備儀表發(fā)出信號。假定傳送的均為0-10VDC信號涛闺。理想情況鳖灰，PLC及兩個現(xiàn)場設(shè)備“地”電位完全相等。傳送過程中又沒有干擾征离，這樣從PLC輸入來看潦春，接收正確。但正如前所述引继，兩個現(xiàn)場設(shè)備通常有“地”電位差,舉例來講,A設(shè)備“地”與PLC"地"同電位材哺，B設(shè)備比它們的“地”電位高0.1V，這樣A設(shè)備給PLC的信號為0-10V广莉，而B設(shè)備給PLC的為0.1V-10.1V,誤差就產(chǎn)生了,同時A,B設(shè)備的“地”線在PLC匯合聯(lián)接恨摩。將0.1V電壓施加在PLC地線條上，有可能損壞PLC局部“地”線德检，同時在顯示錯誤數(shù)據(jù)屋嘉，由此引起的問題在現(xiàn)場調(diào)試中屢有出現(xiàn)。一個經(jīng)典案例可以說明信號隔離的重要性:某大型公司的生產(chǎn)線調(diào)試中澎灸，使用某廠家手操器院塞。數(shù)據(jù)采集板有每八個通道遮晚，八個通道共用一個12位A/D，經(jīng)過變換后迫悠，由12個光耦實現(xiàn)與主機隔離鹏漆。它的八個通道輸入之間并沒有隔離，致使八個通道輸入信號每個單獨接入采集板均正常创泄，接入兩個或多于兩個外部信號時艺玲，顯示數(shù)字亂跳，故障無法排除鞠抑。又如某海巡船測試發(fā)動機各點溫度饭聚，使用K型偶作為傳感器，同上述相似搁拙，僅測試一點一切正常秒梳，但是向主機接入兩點或兩點以上溫度時，顯示的溫度明顯錯誤箕速。這兩種情況在接入隔離器后酪碘，均正常。

　　隔離器之所以能起到這個作用茵箩，就是它具有使輸入/輸出在電氣上完全隔離的特點解夜。換句話講，輸入/輸出之間沒有共同“地”脾询，外來信號不管是0-10V李狼，或帶著+10V干擾的10V-20V經(jīng)隔離后均為0-10V，也即隔離后新建立的PLC“地”與外部設(shè)備斧枚、儀表“地”沒關(guān)系榆模。正是由于這個原因，也實現(xiàn)輸入到PLC主機的多個外接設(shè)備儀表信號之間隔離稽舱，也即它們之間沒有“地”的關(guān)系积辞。

　　上面談了輸入到PLC信號的隔離，同樣在PLC向外部信號設(shè)備傳出信號也有類似現(xiàn)象問題眉脖。顯然采用隔離器亦能達到解決問題的目的侮夸。

　　談到PLC向外部設(shè)備、儀表發(fā)送信號头趴，有一種情況經(jīng)常遇到：要求PLC的輸出即能給顯示儀表揍庄，又能傳送給變頻器一類的設(shè)備。欲徹底解決干擾問題东抹，推薦使用隔離式信號分配器蚂子。這種隔離器即實現(xiàn)PLC輸出信號與外設(shè)隔離，同時實現(xiàn)外設(shè)之間隔離缭黔。

　　有時現(xiàn)場儀表在配套時食茎，由于協(xié)調(diào)不利蒂破，產(chǎn)生了如下情況，接收信號設(shè)備(例如接收4-20mA)接口連接為兩線制方式别渔，也即接收口為一個24V電源與一個250Ω相串聯(lián).接口兩根線：一個為24V正極附迷，一個為250Ω一端，適于連接現(xiàn)場兩線制變送器哎媚。假如現(xiàn)場設(shè)備為四線制變送器喇伯，輸出4-20mA。這樣進行直接連接將造成電源沖突拨与。解決方法是采用隔離器將現(xiàn)場來的4-20mA接收并隔離稻据，在隔離器的輸出部份接入一個標準的兩線制變送器，以應(yīng)對接收設(shè)備的接口买喧。

　　隔離器要保證輸入/輸出兩個部分隔離霉枢，外加工作電源24V在為輸入、輸出部份供電同時榔屈，必須確保在電氣上與兩個部分隔離斑宴。這種輸入/輸出/外加工作電源之間全部相互隔離的器件常稱為三隔離或全隔離器件. 從理論上講這種供電方式,不管隔離器數(shù)量多少，均可用一臺24V電源供電亏铭，不會產(chǎn)生干擾桐赠。

　　如果處理標準信號4-20mA，0-10V刊濒，0-5V輸入及輸出4-20mA，0-10V辱郑，0-5V信號埃的，且同時需給前級設(shè)備供電的情況下，也稱輸入/輸出/電源三端全隔離,我們極力的推薦采用漢為電子有限公司（highway (暫不可見)）的有源信號隔離放大模塊（又稱隔離配電器或信號調(diào)理器）T62系列糟糊，該系列產(chǎn)品具有0.1和0.05級的精度,同時溫漂控制在25PPM/℃,隔離耐壓強度高達3KV到6KVDC,線性的輸出保證了信號在傳輸過程當中的完美,同時提供了內(nèi)嵌電源的靈活多樣選擇(輸入/輸出:5V,12V,24V).

　　如果處理4-20mA到4-20mA電流信號的隔離愕匪，同時不需要給前級設(shè)備配電的同時,這里推薦一種純無源信號隔離器T60系列。顯然省去外接電源,使接線更簡捷,且功耗低讳臣、溫升小涮较、自身熱量低、可靠性高冈止。T60的最大特點在于不需要外接電源,它帶來了簡捷可靠的優(yōu)點,但也帶來了使用上的局限性. T60只能對于4-20mA的電流信號進行的隔離傳送,而不能處理電壓信號輸入,從另一個意義上講是功率傳送,內(nèi)部的功率損耗必不可少.損耗表現(xiàn)在輸入端和輸出端電流/電壓乘積的差值上狂票。以負載電阻RL=250Ω為例，當輸出為20mA時,輸出端250Ω上的電壓為5.0V,而輸入端的兩端間電壓測試為8.8V.簡單計算表明,內(nèi)部損耗等于20mA×（8.8V-5.0V）=76(mW),也即內(nèi)部損耗為76毫瓦.從使用者角度來看熙暴，假若輸出端負載電阻RL等于250Ω闺属，那么從輸入端看進去的等效電阻最大值為8.8V/20mA=440（Ω）。換言之周霉，在這種情況下輸入的4-20mA電流源必須具有驅(qū)動440Ω負載的能力掂器，才能使T60系列無源隔離器在輸出端負載電阻RL等于250Ω條件下正常工作亚皂。不過,從經(jīng)驗來看大部分現(xiàn)場儀表能滿足這些條件.

　　從隔離角度看二線制變送器（含壓力、溫度国瓮、流量…）灭必，分為隔離式及非隔離式。采用隔離式二線制變送器的主要目的是提高抗干擾能力.

　　二線制變送器的隔離有兩種方式.一種方式傳感器和變送器一體而又必須放置在現(xiàn)場指定地點乃摹，對于這種情況一般把隔離器安置在中央控制室機柜中.對現(xiàn)場二線制變送器的電源配送有二種接口形式禁漓，要根據(jù)現(xiàn)場具體情況來定.　　　　

　　在隔離端子電路前部安裝進口名牌IC(集成電路)公司的專用電路,實現(xiàn)溫度隔離變送,雖然比零件組裝式(諸如用廉價OPA)成本高，但在長期性能穩(wěn)定性修鲤、可靠性方面是零件組裝無法比擬的穴眨。引入優(yōu)質(zhì)元器件是隔離端子穩(wěn)定可靠的基本保證，同時專用IC在功能上諸如長線補償乓记、恒流驅(qū)動料悟、線性化性能齊備。

　　信號隔離放大器設(shè)計日趨小型化锌筝，那么小型化的目的就是少占空間墙弛。當然應(yīng)該允許用戶密集安裝，密集安裝就存在散熱問題法铝。換句話講降井，必須降低內(nèi)部功耗。漢為電子科技有限公司公司(highway co.,ltd)所有產(chǎn)品均為超小體積模塊化設(shè)計级案，方便用戶在更小的PCB板上配置更多的信號隔離器隘吆，同時外圍無需任何器件和電路即可以達到信號傳輸?shù)耐昝篮秃懔髟吹妮敵鍪箓魉途嚯x更遠。

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