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隔离器有哪些优势?如何选择合适的隔离器?

时间:2021-03-23 14:08:05来源:

导语:​隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。输入,输出和工作电源三者相互隔离,特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器,是工业控制系统中重要组成部分。

一、使用隔离器的必要性

首先,我们来看看什么是隔离器以及使用隔离器的必要性。

隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。输入,输出和工作电源三者相互隔离,特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器,是工业控制系统中重要组成部分。

隔离器从原理上一般分为三类:光电隔离器,电感式隔离器和电容隔离器。习惯上将第一类称为光耦,后面两类称为隔离器。这三类隔离器应用广泛,各有优缺点,其主要厂商都不断投入新的研发以获得更大市场份额。光耦方面,Avago、Vishay、Toshiba、松下、NEC,以及台湾冠西、佰鸿等都是行业翘楚,尤以Avago占市场优势地位。隔离器市场则以ADI、NVE、TI、Silicon Labs等厂商占主力。

在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构,它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号,又有几十伏,甚至数千伏、数百安培的大信号;既有低频直流信号,也有高频脉冲信号等等,构成系统后往往发现在仪表和设备之间信号传输互相干扰,造成系统不稳定甚至误操作。出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外,还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差,因而形成“接地环路”造成信号传输过程中失真。因此,要保证系统稳定和可靠的运行,“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。

隔离器

二、如何选择数字隔离器

如何在设计中选择合理和适用的数字隔离器,周晓奇给电子工程师们提出了几点建议:

(一)要了解自己的应用中的隔离强度需求:

A. 实际应用中的工作电压为多少?什么样的电网条件?

B. 实际的应用环境是怎样的?

C. 在该应用中采取的隔离保护级别是怎样的?保护对象是怎样的类型?

D. 该应用应该符合哪个具体国际安全规范?

(二)了解自己对隔离器工作速度和接口的要求:

A.在该应用中的最高速率是多少?

B.一个封装中需要多少个通道?

C. 在该应用中的时序要求,例如信号延迟的要求。

D. 是否需要集成其他功能。

(三)价格。

(四)在选择好数字隔离器后,在PCB布板时仍然要谨慎考虑耐高压的安规需求。

三、隔离器优点

在各个过程环路中使用信号隔离办法可以用DCS或PLC等隔离卡件或者现场带隔离的变送器(部分设备可以做到),也可以使用信号隔离器来实现。比较起来,用信号隔离器有以下优点:

● 绝大部分情况,采用信号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜。

● 信号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加优越。

● 信号隔离器应用灵活,而且它还有型号转换和 信号分配功能,使用起来更加方便。

● 信号隔离器通常有单通道、双通道、一入二出等通道形式,通道间相互完全独立,构成系统的配置、日常维护更加方便。

智能隔离器的说明:

SKGL型智能隔离器是将输入单路或双路的电流或电压信号,变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压信号,并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。

标签: 电气设备

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