直流信號隔離器作用

直流信號隔離器，又名直流信號隔離變送器或者簡稱為隔離器、信號隔離器等。它是工業(yè)自控系統(tǒng)中使用的將直流電流或電壓信號隔離轉(zhuǎn)換為標準工業(yè)信號隔離輸出的電子設(shè)備（儀表），通常為DIN35mm導(dǎo)軌式安裝，和PLC、模擬量模塊等安裝在機柜中，起到隔離地環(huán)路、提高系統(tǒng)的抗干擾能力和測量準確性，保護PLC、模擬量采集模塊等關(guān)鍵設(shè)備安全的作用。

信號隔離器的工作原理與選用

信號隔離器原理

目前，信號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。

信號隔離器至今已有40多年的歷史，早期的信號隔離器（如美國MOORE，日本M-SYSTEM等）都是采用變壓器隔離方式，它的特點是：性能穩(wěn)定，壽命長（比如：宿州市泰華儀表公司的THS系列隔離變換器標稱的使用壽命長達20年！），帶負載能力強，隔離強度高，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，它的特點是：性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，而且線路簡單，成本低廉，但相對于變壓器隔離方式壽命略短。

在一些現(xiàn)場干擾較大，工藝要求較高場合出現(xiàn)了變壓器與光電聯(lián)合方式的信號隔離器，它的隔離能力、抗無限射頻和電磁干擾能力更強。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。

信號隔離器的原理

隔離器實現(xiàn)了輸入對輸出對電源對地的四端三重隔離電路設(shè)計，因此無需系統(tǒng)接地線路，給設(shè)計及現(xiàn)場施工帶來極大方便。也正是由于這種信號線路無需共地的設(shè)計，使得檢測和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。另外，這種隔離器產(chǎn)品除具備極強的濾波能力外，還有更強的信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等各種信號。

模擬量傳感器輸出類型，一般是電流信號或是電壓信號兩種，電流信號抗干擾效果和遠距離傳輸更好，電壓信號的傳輸電路在抗電場耦合干擾時就不如電流信號。

電流型信號相當(dāng)于一個非常大的電壓源串聯(lián)了一個非常大的內(nèi)阻。這樣，當(dāng)負載阻抗遠遠小于它的內(nèi)阻時，電流就總是等于它的“短路電流”。電流型信號主要優(yōu)點是：傳輸線上的電阻和接線處的接觸電阻只要不太大，只要和負載電阻之和仍然遠遠小于信號源內(nèi)阻，就可以認為不影響收到的電流大小，仍然等于信號源的“短路電流”。

一般的電流型傳感器只要負載和傳輸線上的總壓降不超過某個界限，就保證電流值的誤差不超過某個界限。實際應(yīng)用時，接收電流信號的設(shè)備，總是希望輸入阻抗做得盡量小。這樣除了上述的精度問題以外，還有抗干擾的作用。

從上面分析可以知道：電流信號不怕傳輸線上的壓降，但是怕漏電流。有了漏電流以后，收到的信號自然就不準了?？墒锹╇娏鞒３Ｊ呛碗妷河嘘P(guān)的。而接收端做成低輸入阻抗，電壓自然也就很小。漏電流也就不會太大。

還有，常見的電場耦合的干擾信號，原理上很像一個信號源串聯(lián)了一個電容，這個電容就是空間分布的寄生電容，容量是很小的，以電干擾信號的電流也是很小的。然而，如果我們的接收電路不是在接收電流信號，而是在接收電壓信號，輸入阻抗常常極大(注：接收電壓信號，輸入阻抗之所以要很大，是為了減少傳輸線上電阻影響)，于是干擾信號串聯(lián)了分布電容后，加到這個輸入端，有可能分壓并不小。所以電壓信號的傳輸電路在抗電場耦合干擾時就不如電流信號。