信号隔离器又名隔离器、信号转换器、信号调理器,是工业控制系统中重要组成部分, 信号隔离器是一种采用光电隔离原理或者磁电隔离原理,将输入信号进行隔离和转换后输出的电子设备。信号隔离器采用了***的数字化技术,在对高、低频干扰信号的***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***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保证。
两线制变送器接线示意图
由于4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制的普及和应用,在控制系统应用中为了便于连接,就要求信号制的统一,为此要求一些非电动单元组合的仪表,如在线分析、机械量、电量等仪表,能采用输出为4-20mA.DC信号制,但是由于其转换电路复杂、功耗大等原因,难于全部满足上述的三个条件,而无法做到两线制,就只能采用外接电源的方法来做输出为4-20mA.DC的四线制变送器了。
四线制变送器如图二所示,其供电大多为,也有供电为24V.DC的。输出信号有4-20mA.DC,负载电阻为250Ω,信号隔离变送器一进二出,或者0-10mA.DC,负载电阻为0-1.5KΩ;有的还有mA和mV信号,信号隔离变送器电压,但负载电阻或输入电阻,因输出电路形式不同而数值有所不同。




信号隔离器原理
目前,信号隔离变送器,信号隔离器从隔离方式上主要分为:变压器隔离方式,光电隔离方式和变压器与光电联合隔离方式等几种。
信号隔离器至今已有40多年的历史,早期的信号隔离器(如美国MOORE,日本M-SYSTEM等)都是采用变压器隔离方式,它的特点是:性能稳定,寿命长(比如:宿州市泰华仪表公司的THS系列隔离变换器标称的使用寿命长达20年!),带负载能力强,隔离强度高,但电路复杂,信号隔离变送器4-20mA,制作工艺要求更高。
随着电子技术的发展,近些年来逐渐出现了利用光耦合器(opticalcoupler)生产的光电式隔离器,它的特点是:性能稳定,抗干扰能力强,而且线路简单,成本低廉,但相对于变压器隔离方式寿命略短。
在一些现场干扰较大,工艺要求较高场合出现了变压器与光电联合方式的信号隔离器,它的隔离能力、抗无限射频和电磁干扰能力更强。比如宿州市泰华仪表有限公司THS系列与TD4017的模拟量采集模块就应用了变压器和光电联合隔离方式。
信号隔离器的原理
隔离器实现了输入对输出对电源对地的四端三重隔离电路设计,因此无需系统接地线路,给设计及现场施工带来极大方便。也正是由于这种信号线路无需共地的设计,使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大大增强,从而提高了整个系统的可靠性。另外,这种隔离器产品除具备极强的滤波能力外,还有更强的信号处理能力,能够接受并处理热电偶、热电阻、频率等各种信号。
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