信号隔離(lí)器的作用
日期：2017-12-14 來源：儀表網站 操作：返回列表
信号隔離(lí)器是一(yī)種信号隔離(lí)裝置，将輸入單路或雙路電(diàn)流或電(diàn)壓信号，變送輸出隔離(lí)的單路或雙路線性的電(diàn)流或電(diàn)壓信号，并提高輸入、輸出、電(diàn)源之間的電(diàn)氣隔離(lí)性能。
（1）地環流幹擾
在工(gōng)業生(shēng)産過程中(zhōng)實現監視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統和執行機構，他們之間的信号傳輸既有微弱到毫伏級、毫安級的小(xiǎo)信号;又(yòu)有幾十伏，數千伏、數百安培的大(dà)信号;既有低頻(pín)直流信号，也有高頻(pín)脈沖信号等等，構成系統後往往發現在儀表和設備之間傳輸相互幹擾，造成系統不穩定甚至誤操作，出現這種情況除了每個儀器、設備本身的性能原因如抗電(diàn)磁幹擾影響，還有一(yī)個十分(fēn)重要的原因就是各種儀器設備根據要求和目的都需要接地,例如爲了安全，機殼需要接大(dà)地;爲了使電(diàn)路正常工(gōng)作，系統需要有公共參考點;爲了抑制幹擾加屏蔽罩，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(diàn)勢差（也就是各設備的共地點不同）因而形成“地環流”、“接地環流”問題是在系統處理信号過程中(zhōng)必須解決的問題。
（2）自然幹擾
雷電(diàn)是一(yī)種主要的自然幹擾源，雷電(diàn)産生(shēng)的幹擾可以傳輸到數千公裏以外(wài)的地方。雷電(diàn)幹擾的時域波形是疊加在一(yī)串随機脈沖背景上的一(yī)個大(dà)尖峰脈沖。宇宙噪音是電(diàn)離(lí)輻射産生(shēng)的，在一(yī)天中(zhōng)不斷變化。太陽噪音則随着太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊産生(shēng)幹擾，而雷電(diàn)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）人爲幹擾
電(diàn)磁幹擾産生(shēng)的根本原因是導體(tǐ)中(zhōng)有電(diàn)壓或電(diàn)流的變化，即較大(dà)dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導體(tǐ)産生(shēng)電(diàn)磁波輻射。一(yī)方面，人們可以利用這一(yī)特點實現特定功能，例如，無限通信、雷達或其他功能，另一(yī)方面，電(diàn)子設備在工(gōng)作時，由于導體(tǐ)中(zhōng)的dv/dt或di/dt會産生(shēng)伴随電(diàn)磁輻射。無論主觀上出于什麽目的，客觀上對電(diàn)磁環境造成了污染。還有工(gōng)廠企業在生(shēng)産過程中(zhōng)會經常有一(yī)些大(dà)型的設備（電(diàn)機、變頻(pín)器）頻(pín)繁開(kāi)關，他們也會造成一(yī)些容性、感性的幹擾，也将影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電(diàn)壓電(diàn)流突變的場合，肯定會有電(diàn)磁幹擾存在。數字脈沖電(diàn)路就是一(yī)種典型的幹擾源，随着電(diàn)子技術的廣泛應用,電(diàn)磁污染情況會越來越嚴重.
2.解決各種幹擾的方法
首先幹擾的三要素是幹擾源、敏感源和耦合路徑，這三要素缺少一(yī)個，電(diàn)磁兼容問題都不會存在。因此要從這三要素入手。找出最方便的解決方法，一(yī)般幹擾源和敏感源是沒辦法解決的，通常是從耦合路徑想辦法，也是最常用的方法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理環流最常見也最爲麻煩，現在以此爲探讨話(huà)題。
（1）第一(yī)種方法;所有現場設備不接地，使所有過程環路隻有一(yī)個接地點，不能形成回路，這種方法看似簡單，但實際應用中(zhōng)往往很難實現，因爲某些設備要求必須接地才能保證測量精度或人身安全，某些設備可能因爲長期遭到腐蝕和磨損後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(diàn)勢相同，但由于接地的電(diàn)阻受地質條件及氣候變化衆多因素的影響，這種方法在其實在實際中(zhōng)也無法完全能做到。
（3）第三種方法：在各個過程環節中(zhōng)使用信号隔離(lí)器，斷開(kāi)過程環路，同時又(yòu)不影響過程信号的正常傳輸，從而徹底解決地環路的問題。
3.采用信号隔離(lí)器的優越性
在各個過程環路中(zhōng)使用信号隔離(lí)器辦法可以用DCS或PLC等隔離(lí)卡件或者現場帶的隔離(lí)的變送器（部分(fēn)設備可以做到），也可以用信号隔離(lí)器來實現。比較起來，用信号隔離(lí)器有以下(xià)優點：
•絕大(dà)部分(fēn)情況，采用信号隔離(lí)器+非隔離(lí)卡件比采用隔離(lí)卡件便宜
•信号隔離(lí)器比隔離(lí)卡件在隔離(lí)能力、抗電(diàn)磁幹擾等方面性能更加優越
•信号隔離(lí)器應用靈活，而且它還有信号轉換和信号分(fēn)配及接口轉換等功能，使用起來更加方便
•信号隔離(lí)器通常有單通道、雙通道、通道間相互完全獨立、構成系統的配置、日常維護更加方便。
（1）地環流幹擾
在工(gōng)業生(shēng)産過程中(zhōng)實現監視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統和執行機構，他們之間的信号傳輸既有微弱到毫伏級、毫安級的小(xiǎo)信号;又(yòu)有幾十伏，數千伏、數百安培的大(dà)信号;既有低頻(pín)直流信号，也有高頻(pín)脈沖信号等等，構成系統後往往發現在儀表和設備之間傳輸相互幹擾，造成系統不穩定甚至誤操作，出現這種情況除了每個儀器、設備本身的性能原因如抗電(diàn)磁幹擾影響，還有一(yī)個十分(fēn)重要的原因就是各種儀器設備根據要求和目的都需要接地,例如爲了安全，機殼需要接大(dà)地;爲了使電(diàn)路正常工(gōng)作，系統需要有公共參考點;爲了抑制幹擾加屏蔽罩，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(diàn)勢差（也就是各設備的共地點不同）因而形成“地環流”、“接地環流”問題是在系統處理信号過程中(zhōng)必須解決的問題。
（2）自然幹擾
雷電(diàn)是一(yī)種主要的自然幹擾源，雷電(diàn)産生(shēng)的幹擾可以傳輸到數千公裏以外(wài)的地方。雷電(diàn)幹擾的時域波形是疊加在一(yī)串随機脈沖背景上的一(yī)個大(dà)尖峰脈沖。宇宙噪音是電(diàn)離(lí)輻射産生(shēng)的，在一(yī)天中(zhōng)不斷變化。太陽噪音則随着太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊産生(shēng)幹擾，而雷電(diàn)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）人爲幹擾
電(diàn)磁幹擾産生(shēng)的根本原因是導體(tǐ)中(zhōng)有電(diàn)壓或電(diàn)流的變化，即較大(dà)dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導體(tǐ)産生(shēng)電(diàn)磁波輻射。一(yī)方面，人們可以利用這一(yī)特點實現特定功能，例如，無限通信、雷達或其他功能，另一(yī)方面，電(diàn)子設備在工(gōng)作時，由于導體(tǐ)中(zhōng)的dv/dt或di/dt會産生(shēng)伴随電(diàn)磁輻射。無論主觀上出于什麽目的，客觀上對電(diàn)磁環境造成了污染。還有工(gōng)廠企業在生(shēng)産過程中(zhōng)會經常有一(yī)些大(dà)型的設備（電(diàn)機、變頻(pín)器）頻(pín)繁開(kāi)關，他們也會造成一(yī)些容性、感性的幹擾，也将影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電(diàn)壓電(diàn)流突變的場合，肯定會有電(diàn)磁幹擾存在。數字脈沖電(diàn)路就是一(yī)種典型的幹擾源，随着電(diàn)子技術的廣泛應用,電(diàn)磁污染情況會越來越嚴重.
2.解決各種幹擾的方法
首先幹擾的三要素是幹擾源、敏感源和耦合路徑，這三要素缺少一(yī)個，電(diàn)磁兼容問題都不會存在。因此要從這三要素入手。找出最方便的解決方法，一(yī)般幹擾源和敏感源是沒辦法解決的，通常是從耦合路徑想辦法，也是最常用的方法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理環流最常見也最爲麻煩，現在以此爲探讨話(huà)題。
（1）第一(yī)種方法;所有現場設備不接地，使所有過程環路隻有一(yī)個接地點，不能形成回路，這種方法看似簡單，但實際應用中(zhōng)往往很難實現，因爲某些設備要求必須接地才能保證測量精度或人身安全，某些設備可能因爲長期遭到腐蝕和磨損後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(diàn)勢相同，但由于接地的電(diàn)阻受地質條件及氣候變化衆多因素的影響，這種方法在其實在實際中(zhōng)也無法完全能做到。
（3）第三種方法：在各個過程環節中(zhōng)使用信号隔離(lí)器，斷開(kāi)過程環路，同時又(yòu)不影響過程信号的正常傳輸，從而徹底解決地環路的問題。
3.采用信号隔離(lí)器的優越性
在各個過程環路中(zhōng)使用信号隔離(lí)器辦法可以用DCS或PLC等隔離(lí)卡件或者現場帶的隔離(lí)的變送器（部分(fēn)設備可以做到），也可以用信号隔離(lí)器來實現。比較起來，用信号隔離(lí)器有以下(xià)優點：
•絕大(dà)部分(fēn)情況，采用信号隔離(lí)器+非隔離(lí)卡件比采用隔離(lí)卡件便宜
•信号隔離(lí)器比隔離(lí)卡件在隔離(lí)能力、抗電(diàn)磁幹擾等方面性能更加優越
•信号隔離(lí)器應用靈活，而且它還有信号轉換和信号分(fēn)配及接口轉換等功能，使用起來更加方便
•信号隔離(lí)器通常有單通道、雙通道、通道間相互完全獨立、構成系統的配置、日常維護更加方便。
