在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中要用到多種現(xiàn)場儀表、計算機和執(zhí)行機構(gòu)，它們是靠互相傳遞的各種信號構(gòu)成完整的控制系統(tǒng)的。這些信號中從強度上看既有微弱的小信號，也有幾伏、數(shù)十伏的大信號，甚至還有高達數(shù)千伏、數(shù)百安培的強電信號。從頻率上看有直流信號、交流信號也有高頻脈沖信號。它們之間的互相干擾就成為控制系統(tǒng)調(diào)試中必須要解決的問題。除了電磁屏蔽之外，解決各種儀表的信號參考點的電位差，是現(xiàn)場調(diào)試的重要問題。
隔離器的原則
由于隔離器的工作電源是為隔離器的輸入、輸出兩部份同時供電，要保證隔離器輸入/輸出信號隔離，也必須確保隔離器的工作電源在電氣上與這兩個部分完全隔離。這種輸入/輸出/電源之間相互隔離的隔離器常稱為三隔離或全隔離隔離器。這種供電方式，在供電電源功率許可的情況下無論隔離器數(shù)量多少，均可使用一臺電源供電，不會產(chǎn)生相互干擾。若隔離器的工作電源沒有與隔離器的輸入/輸出部分隔離，嚴格的說隔離器的輸入/輸出信號也沒有被隔離，因為隔離器的輸入/輸出信號“地”可以通過工作電源連接到一起。采用三隔離隔離器就可以解決這樣的問題。
隔離器的隔離方式
目前市面上充斥著各種各樣的隔離器，無論這些產(chǎn)品的外形、顏色怎么樣。就隔離技術(shù)來說，目前隔離技術(shù)主要有磁隔離和光隔離兩大類。從技術(shù)難度來看，磁隔離比光隔離技術(shù)復(fù)雜、難度更高。但是，采用磁隔離技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計可以根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)指標的要求選用合適的產(chǎn)品設(shè)計方案，在產(chǎn)品的線性、精度、功耗等技術(shù)指標上可以根據(jù)產(chǎn)品的要求靈活設(shè)計實現(xiàn)要求。而對于光隔離的產(chǎn)品，在產(chǎn)品的線性、精度、功耗等方面只能依賴元器件廠家所提供光隔離元器件的技術(shù)指標。產(chǎn)品設(shè)計人員為達到一些技術(shù)指標可以使用的手段很少，也不可能超過廠家提供的元器件技術(shù)指標。另外，光隔離的功耗較大，導(dǎo)致產(chǎn)品的總功耗大、發(fā)熱量大，產(chǎn)品的精度、功耗、穩(wěn)定性與磁隔離產(chǎn)品相比都有較大的差距。光隔離元器件也不能應(yīng)用于無源隔離。總的來講，磁隔離比光隔離更具有先進性。
隔離器的主要技術(shù)指標
在隔離器選型時除了要確定隔離器的功能、適應(yīng)前后端接口外，還有精度、輸出紋波、溫度漂移、功耗、響應(yīng)時間等許多參數(shù)需要用戶謹慎選擇。
精度：
隔離器的精度是非常重要的參數(shù)，精度的高低直接關(guān)系到隔離器能否正常使用。隔離器的精度體現(xiàn)了隔離器的設(shè)計、制造水平。我們公司的生產(chǎn)的隔離器除小信號、小量程等特殊輸入信號的隔離變送器精度為±0.2%以外，其余的精度均為±0.1%。用戶在選用時應(yīng)該選用精度高的產(chǎn)品。
輸出紋波：
對隔離器精度產(chǎn)生影響的參數(shù)還有輸出紋波。輸出紋波的產(chǎn)生是由于隔離器使用DC/DC電路對隔離器的工作電源進行隔離給隔離器內(nèi)部電路供電，輸入信號也要先使用DC/DC電路調(diào)制成交流信號然后經(jīng)過隔離部分電路進行信號隔離，隔離后的信號經(jīng)解調(diào)后再轉(zhuǎn)換成直流信號輸出。以CPU為核心的隔離器也存在脈沖信號。隔離器內(nèi)部存在的這種高頻的交流分量，就是產(chǎn)生輸出紋波的原因。這些高頻的交流分量它們的頻率一般都有幾百KHZ、諧波較多，對信號的污染很難完全清除。如果輸出紋波較高，控制系統(tǒng)模擬量輸入模板采集到信號的誤差就大，對于高速輸入的模擬量輸入模板更是如此。所以選擇隔離器時應(yīng)要求輸出紋波的峰-峰值越小越好。
溫度漂移：
溫度漂移是由于隔離器工作時產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致隔離器內(nèi)所使用的電子元器件性能指標下降造成隔離器的輸出值發(fā)生變化。選擇隔離器時應(yīng)要求溫度漂移的值越小越好。為了防止溫度漂移，我們公司對隔離器產(chǎn)品進行了低功耗、微功耗設(shè)計，使得隔離器工作時本身的發(fā)熱量很小甚至于不發(fā)熱，這樣就能防止因產(chǎn)品工作時發(fā)熱引起所使用元器件的性能指標下降，防止造成溫度漂移。
低功耗：
功耗是指隔離器工作時所消耗的電能。它涉及到產(chǎn)品在工作時的發(fā)熱量，這個參數(shù)與隔離器的使用壽命、可靠性和隔離器的外形、安裝方式都有密切的關(guān)系。在選用隔離器時應(yīng)選擇功耗低的產(chǎn)品。
響應(yīng)時間：
響應(yīng)時間是指產(chǎn)品的輸入量發(fā)生變化到產(chǎn)品的輸出量正確的將變化量反映的輸出上的時間。響應(yīng)時間越短，就能夠越真實的正確反映出輸入量的變化，有效的監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程。在選擇隔離器時響應(yīng)時間要求越短越好。
綜上所述，工業(yè)過程控制系統(tǒng)選擇隔離器的原則就是：產(chǎn)品應(yīng)是輸入-輸出-電源三隔離的；隔離方式應(yīng)是電磁隔離的；應(yīng)該按照所用地點的儀表接口對應(yīng)的選出所需要的隔離器；選擇隔離器時應(yīng)選用：高精度、低功耗、低溫漂、低紋波、快速響應(yīng)和小型化的隔離器。
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