信號(hào)的傳輸穩(wěn)定是非常的重要的,但是信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的干擾,為保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定,使用信號(hào)隔離器就顯得十分的重要。信號(hào)隔離器,又稱隔離器,是一種采用線性光耦隔離原理,將輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分,常用來(lái)與需要電隔離的設(shè)備儀表配用。
信號(hào)隔離器的工作原理,將PLC接受的信號(hào),通過(guò)半導(dǎo)體器件調(diào)制變換,然后通過(guò)光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換,然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號(hào)或不同信號(hào),同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理,保證變換后的信號(hào)、電源、地之間絕對(duì)獨(dú)立。
一、直流信號(hào)隔離器在地環(huán)流有效干擾方面的作用
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制要用到各種自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),之間的信號(hào)傳輸既有微弱到毫伏級(jí)、毫安級(jí)的小信號(hào);又有幾十伏,數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號(hào);既有低頻直流信號(hào),也有高頻脈沖信號(hào)等等,構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)施之間傳輸相互有效干擾,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作,出現(xiàn)這種情況除了每個(gè)儀器、設(shè)施本身的性能原因如抗電磁有效干擾影響,還有一個(gè)重要的原因是,各種儀器設(shè)施根據(jù)要求,和目的都需要接地,例如為了安全,機(jī)殼需要接大地。
為了使電路正常工作,系統(tǒng)需要有公共參考點(diǎn);為了抑制有效干擾加屏蔽罩,屏蔽罩也需要接地,但是由于儀表和設(shè)施之間的參考點(diǎn)之間存在電勢(shì)差(也就是各設(shè)施的共地點(diǎn)不同)因而形成“地環(huán)流”、“接地環(huán)流”問(wèn)題是在系統(tǒng)處理信號(hào)過(guò)程中必須解決的問(wèn)題。
二、直流信號(hào)隔離器在自然有效干擾方面的作用
雷電是一種主要的自然有效干擾源,雷電發(fā)生的有效干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方。雷電有效干擾的時(shí)域波形是疊加在一串隨機(jī)脈沖背景上的一個(gè)大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射發(fā)生的,在**中不斷變化。太陽(yáng)噪音則隨著太陽(yáng)活動(dòng)情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會(huì)對(duì)通訊發(fā)生有效干擾,而雷電能量尖蜂脈沖可以對(duì)很多設(shè)施造成損壞,應(yīng)該加以避免或降低損壞程度,減少損失。模擬量信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中,加裝隔離器,對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,可有效提高信號(hào)負(fù)載能力保證傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確可靠。
三、直流信號(hào)隔離器在人為有效干擾方面的作用
電磁有效干擾發(fā)生的根本原因是導(dǎo)體中有電壓或電流的變化,即較大dv / dt或di / dt.dv / dt或di/dt能夠使導(dǎo)體發(fā)生電磁波輻射。一方面,人們可以利用這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)特定功能,例如,無(wú)線通信、雷達(dá)或其他功能,另一方面,電子設(shè)施在工作時(shí),由于導(dǎo)體中的dv /dt或di/dt會(huì)發(fā)生伴隨電磁輻射。無(wú)論主觀上出于什么目的,客觀上對(duì)電磁環(huán)境造成了污染。還有工廠企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常有一些大型的設(shè)施(電機(jī)、變頻器)頻繁開(kāi)關(guān),他們也會(huì)造成一些容性、感性的有效干擾,也將影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電壓電流突變的場(chǎng)合,肯定會(huì)有電磁有效干擾存在。
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)廣泛使用變頻器及電機(jī)設(shè)備等,強(qiáng)電磁輻射導(dǎo)致的耦合干擾常導(dǎo)致信號(hào)失真出現(xiàn)“毛刺”,部分信號(hào)采用屏蔽電纜仍無(wú)法有效解決該問(wèn)題。對(duì)一些重要的模擬量信號(hào),采用隔離器能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
四、隔離
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表、執(zhí)行器等設(shè)備,基本都做了接地,設(shè)備之間的電勢(shì)差將致使接地環(huán)流出現(xiàn),從而導(dǎo)致信號(hào)傳輸過(guò)程被干擾。此外,一旦控制回路出現(xiàn)強(qiáng)電壓沖擊,回路中關(guān)聯(lián)設(shè)備將無(wú)一幸免。信號(hào)隔離器一般采用三端隔離技術(shù),各個(gè)過(guò)程環(huán)節(jié)有效隔離,保證信號(hào)傳輸精度的同時(shí),徹底解決接地環(huán)路電流和信號(hào)隔離保護(hù)等問(wèn)題。
五、轉(zhuǎn)換
信號(hào)隔離器能夠?qū)⒏鞣N類型模擬量信號(hào)如電壓、電流、熱電阻、熱電偶、頻率、電位等信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離的同時(shí),解決信號(hào)匹配問(wèn)題。
六、信號(hào)分配和給二線制、三線制變送器提供電源
對(duì)4-20mA輸入的隔離器,昌暉隔離器同時(shí)兼容信號(hào)隔離器和配電器功能,一臺(tái)儀表就可實(shí)現(xiàn)所用功能,用戶也不需要獨(dú)立組態(tài),僅接線在不同端子即實(shí)現(xiàn)所需要功能;隔離器做信號(hào)分配使用時(shí),有一入一出、一入二出、一入三出、一入四出和一入五出幾種類型