模拟量信号干扰分析及11种解决秘诀 关键词：PLC 模拟量信号干扰 1、概述 随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。 2、电磁干扰源及对系统的干扰 影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。 干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压送加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V 以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 3、PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？ (1) 来自空间的辐射干扰： 空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC 内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC 通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。 (2) 来自系统外引线的干扰： 主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。 (3)来自电源的干扰：
信号隔离安全栅与信号隔离器的区别 一、定义 1、信号隔离器（isolator ）：一般指弱电系统中的信号隔离器，既保护下级信号系统不受上级系统影响和干扰。 2、信号隔离安全栅（safety barrier）：接在本质安全电路和非本质安全电路之 间。将供给本质安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内的装置。安全栅是一种统称，分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅，隔离式安全栅简称隔离栅。 金湖英普瑞电子设备有限公司主营产品有：隔离安全栅，信号隔离器，信号隔离配电器，直流信号隔离器,开关量信号安全栅，电流变送器。同时代理日本横河EJA变送器，横河AXF 电磁流量计，横河DY涡街流量计，罗斯蒙特3051系列变送器,罗斯蒙特248系列温度变送器，罗斯蒙特475手操器。 二、工作原理 1、信号隔离器工作原理：首先将变送器或仪表的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 2、齐纳式安全栅的工作原理 安全栅的主要功能就是限制安全场所的危险能量进入危险场所，及限制送往危险场所的电压和电流。 齐纳管Z用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。 电阻R用于限制电流。当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下。 保险丝F的作用是防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失效。当超过安全限压值的电压加在回路上时，齐纳管导通，如果没有保险丝，流经齐纳管的电流将无限上升，最终烧断齐纳管，使回路失去限压。 为确保回路限压安全，保险丝的熔断速度要比齐纳管可能被烧断的速度快十倍。 采用图一所示的三冗余齐纳管的安全栅基本限能电路结构，能够确保安全栅在正常工作、一个故障点和两个故障点时均能将安全栅的输出能量限制在安全参数规定的范围之内，从而满足ia级本质安全电路的要求。 3、隔离式信号隔离安全栅的工作原理 与齐纳安全栅相比，隔离式安全栅除具有限压与限流的作用之外，还带有电流隔离的功能。隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成，基本功能电路如图二所示。回路限能单元为安全栅的核心
信号隔离器的工作原理及功能是什么？ 1.工作原理： 首先将变送器或仪表的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 2.功能： 一：保护下级的控制回路。 二：消弱环境噪声对测试电路的影响。 三：抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰；同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。 DIN系列导轨结构，易于安装，可有效的隔离：输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。 信号隔离器的主要类型有哪些？ 1.隔离器： 工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰，提高电气安全性能。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，安全的送给二次仪表或plc\dcs使用。 2.配电器： 工业现场一般需要采用两线制传输方式，既要为变送器等一次仪表提供24V配电电源，同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。 3.安全栅：
一些特殊的工业现场（如燃气公司和化工厂）不但需要两线制传输，既提供配电电源又有信号隔离功能，同时还需要具有安全火花防爆的性能，可靠地遏制电源功率、防止电源、信号及地之间的点火，限流、降压双重限制信号及电源回路，把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内。 信号隔离器安装维护应注意哪些事项？ 由于生产厂家不同，对隔离器的生产工艺、接线定义也不都相同，但使用场合基本相同，所以对产品的防护要求及维护基本相同。 1． 使用前应详细阅读说明书。 2． 作为信号隔离使用时，应将输入端串入环路电路中，输出端接取样回路。 3． 作为隔离配电使用时，应将输入端串入电源电路中，输出端接变送器。 4． 若不正常工作应先检查接线是否正确，注意电源有无及极性反正。 为什么有时PLC接收到的现场信号误差大且稳定性差？ 造成这种现象的原因很多，不同仪表信号参考点之间的电位差是重要因素。由于这个“电位差”造成仪表信号之间产生干扰电流，致使PLC误差大且稳定性差。所以不同设备、仪表的信号有一个共同的参考点是最佳状况。隔离器使输入/输出电气上完全隔离，在PLC模拟接口板形成共同的参考点，达到理想状况问题就解决了。 设计隔离端子的原则是什么？ 需要为每台隔离器都配电源吗？设计要遵循两个原则。第一：外部设备与中央处理系统（例如PLC、DCS）之间要进行电气隔离。第二：外部设备信号（无论是向中央处理系统发送信号的外部设备到还是接收信号的外部设备）之间要实现相互电气隔离。例如要把PLC输出的一路
PWM脉宽调制信号输入模拟信号输出隔离变送器 主要特性: >>精度等级：0.2级、0.5级。产品出厂前已检验校正，用户可以直接使用 >>辅助电源：5V/12V/15V/24VDC（范围±10%） >>PWM脉宽调制信号输入: 50Hz~100KHz >>输出标准信号：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高负载能力 >>全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.2%） >>标准DIN35 导轨式安装 >>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力 应用： >>数字信号转模拟信号，DA变换 >>隔离4-20mA或0-20mA信号传输 >>工业现场特殊信号隔离及变换 >>PWM信号长线无失真传输 >>仪器仪表信号收发 >>电力监控、医疗设备隔离 >>变频器信号隔离采集 >>PLC/FA 电机信号隔离控制 >>脉宽测量 产品选型表： DIN11 IBF – PWM□- P□- V/A□ 选型举例： 例1：输入信号:100Hz PWM 供电电源:24V 输出信号:4-20mA 型号:DIN11 IBF PWM2-P1-A4 例2：输入信号: 5KHz PWM 供电电源:12V 输出信号:0-10V 型号:DIN11 IBF PWM3-P2-V2 例3：输入信号: 20KHz PWM 供电电源:24V 输出信号:4-20mA 型号:DIN11 IBFPWM4-P1-A4 产品最大绝对额定值： Continuous Isolation Voltage（持续隔离电压）:3000VDC Junction Temperature（工作温度）:+85℃ Storage Temperature （存贮温度）:+150℃ Lead Temperature （焊接温度）:+300℃（10秒） 电源电压范围：±10%Vin 注意：如果超出上述范围，产品可能会引起永久性损坏。
直流电流电压隔离放大/转换/变送器 1.隔离放大器的概述及定义 奥通光电系列模拟信号隔离放大器是一种将输入信号隔离放大、转换成按比 例输出的直流信号混合集成厚模电路。产品广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。该模块内部嵌入了一个高效微功率的电源，可以向输入端和输出端提供隔离的的电源和一个模拟信号输出的光电耦合隔离放大器，该产品大大简化了用户的设计，提高了PCB的空间利用率。由于内部采用了线性光电隔离技术相比电磁隔离具有更好的搞EMC干扰和空间电磁干扰。此系列产品只需外部加零点和满度调节电位器就可以实现模拟信号的隔离放大和传输。光耦隔离系列产品属于双隔离产品，隔离电压3000VDC，输入信号与辅助电源隔离，辅助电源与输出隔离。 定义：隔离放大器是将输入的电量信号（电流电压）或物理量信号通过一种技术手段处理后，隔离输出一组模拟量信号，这组模拟量信号是以标准的4-20mA/0-20mA/0-10V/0-5V/1-5V等信号,以便控制电力、工业控制转换，仪器仪表、远程监控、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。 2.产品特点： ●工业级温度范围:-25~+85℃ ●电源、信号：输入/输出3000VDC三隔离 ●PWR:5VDC，12VDC，15VDC，24VDC±10%单电源供电>5V供电的产品时内部有反接保护。 ●0-75mV/0-2.5V/0-5V/0-10V等电压信号和0-1mA/0-10mA/0-20mA/4-20mA 等电流信号 之间的相互隔离、放大及转换 ●低成本、小体积,SIP12Pin，UL94V-0标准阻燃封装PCB焊接 ●有较强的抗EMC电磁干扰和抑制高频信号空间干扰特性 ●使用环境：周围环境中不得有大量灰尘、强烈振动冲击，以及对元器件有腐 蚀的气体存在 3.应用举例: ●直流电流/直流电压信号的隔离、转换及放大 ●克服分散采集、信号传输远距离带来的回路串扰、强电干扰问题 ●实现模拟信号之间的互相自由连接 ●模拟信号地线干扰抑制 ●非电量信号变送 ●信号远程无失真传输 ●克服变频器带来的干扰 ●电力监控、医疗设备隔离安全栅 ●电量隔离测控的工业现场 ●传感器4-20mA等模拟信号一进一出、一进两出、两进两出模拟信号转换
安全栅与隔离器的区别 安全栅与隔离器的区别 隔离器 用于对现场仪表的各类信号调整、隔离，并转换成计算机、DCS、PLC等能接受的标准信号或用户指定的特殊信号。用于从电气上隔离远动设备和运行设备的一种器件，如继电器等。 安全栅 本质安全型防爆仪器仪表的关联设备，在正常情况下不影响测量系统的功能。它设置在安全场所的一侧，当本安防爆系统发生故障时，能将窜入危险场所的能量（电能）限制在安全值以，从而保证现场生产安全。 作为工业现场与控制室仪表之间的信号隔离变送器设备，信号隔离器和安全栅一直发挥着重要的作用，是工业控制系统中重要的组成部分。随着技术的进步，无论是现场的一次仪表，还是控制系统，都发生了变化，信号隔离器和安全栅也需要进一步发展适应更高的要求。飞创仪表总结多年来的实践经验，对产品进行了改进，对隔离器和安全栅的性能进行了提升，以满足市场的需求。新型的隔离器和安全栅在性能和技术指标上都较过去有了更大的进步。 一、模块化的设计保证对市场的快速响应 隔离器和安全栅一般由输入信号处理单元、隔离单元、输出信号处理单元、电源等4部份构成。根据信号的流向在输入或输出单元增加本质安全设计，从而构成隔离器和安全栅。 虽然实际应用中的隔离器和安全栅基本上都是由上述四个单元构成，但输入、输出的类型和数量的不同，组成了种类繁多的型号，为了满足市场的需求，越来越多的型号使得企业的生产负担加重，数量少品种多使得交货周期越来越长，也使得调试检验的成本增加。这些情况已经严重的阻碍了产品的市场推广。针对这种情况，宇通公司通过仔细的分析，采用模块化的设计方法，将隔离器和安全栅划分为七种功能模块，从而比较好的解决了上述问题。模块化的设计方法极大
B F 两路输入两路输出模拟信号隔离变送器 （DIN22 IBF系列采用光耦隔离技术） 主要特性: >>精度等级：0.1级、0.2级、0.5级。产品出厂前已检验校正，用户可以直接使用 >>辅助电源：5V/12V/15V/24VDC 或者220V AC（范围±10%） >>国际标准二路信号输入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等 >>二路输出标准信号：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高负载能力 >>全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.2%） >>标准DIN35 导轨式安装（尺寸：106.7x79.0x25.0mm） >>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力 应用： >>模拟信号数据隔离、采集和变换 >>隔离4-20mA或0-20mA信号传输 >>工业现场信号隔离及变换 >>信号长线无失真传输 >>仪器仪表信号收发 >>电力监控、医疗设备隔离 >>变频器信号隔离采集 >>PLC/FA 电机信号隔离控制 >>非电量信号变送 产品选型表： DIN22-IBF - U(A)□- P□- O□ 选型举例： 例1：输入信号:0-10V 供电电源:24V 输出两路信号:4-20ma 型号:DIN22-IBF-U2-P1-O1 例2：输入信号:0-10V 供电电源:12V 输出两路信号:0-10V 型号:DIN22-IBF-U2-P2-O5 例3：输入信号:0-3V 供电电源:24V 输出两路信号:4-20ma 型号:DIN22-IBF-Uz-P1-O14（Uz:0-3V）产品最大绝对额定值： Continuous Isolation Voltage（持续隔离电压）:3000VDC Junction Temperature（工作温度）:+85℃ Storage Temperature （存贮温度）:+150℃ Lead Temperature （焊接温度）:+300℃（10秒） 电源电压范围：±10%Vin 注意：如果超出上述范围，产品可能会引起永久性损坏。 通用参数
隔离器使用 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲，有直流低频范围的，也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外，解决各种设备、仪表的“地”，也即信号参考点的电位差，将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送，那就存在信号参考点问题。换句话说，要使信号完整传送，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点，也即共有一个“地”。进一步讲，所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中，这一点几乎是不可及的，这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外，尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同，以及导线接点经受风吹雨淋，导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。 两个现场设备仪表(1#,2#)向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况，PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰，这样从PLC 输入来看，接收正确。但正如前所述，两个现场设备通常有“地”电位差，举例来讲，1#设备“地”与PLC“地”同电位，2#设备比它们的“地”电位高0.1V，这样1#设备给PLC的信号为0-10V，而2#设备给PLC的为0.1V-10.1V,误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在PLC地线条上，有可能损坏PLC局部“地”线，同时在显示错误数据，由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中，使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道，八个通道共用一个12位A/D，经过变换后，由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔离，致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常，接入两个或多于两个外部信号时，显示数字乱跳，故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度，使用K型偶作为传感器，同上述相似，仅测试一点一切正常，但是向主机接入两点或两点以上温度时，显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后，均正常。 隔离器之所以能起到这个作用，就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特点。换句话讲，输入/输出之间没有共同“地”，外来信号不管是0-10V，或带着+10V干扰的10V-20V经隔离后均为0-10V，也即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系。正是由于这个原因，也实现输入到PLC主机的多个外接设备仪表信号之间隔离，也即它们之间没有“地”的关系。 上面谈了输入到PLC信号的隔离，同样在PLC向外部信号设备传出信号也有类似现象问题。显然采用隔离器亦能达到解决问题的目的。 谈到PLC向外部设备、仪表发送信号，有一种情况经常遇到：要求PLC的输出即能给显示仪表，又能传送给变频器一类的设备。欲彻底解决干扰问题，推荐使用隔离式信号分配器。这种隔离器即实现PLC输出信号与外设隔离，同时实现外设之间隔离。有时现场仪表在配套时，由于协调不利，产生了如
信号隔离器原理及应用 在工业生产过程中，生成过程的监视和控制中要用到各种各样的仪器仪表，会产生各种各样的信号：既有微弱的毫伏级的小信号，又有数十伏的大信号，甚至还有高达数千伏和数百安培的强信号；既有直流低频信号，也有高频或脉冲尖峰信号；而这些信号都要经过互相传递和输送的过程，因此如何保证这些信号，特别是模拟信号在传输过程中不失真将成为系统调试中必须解决的问题。 具体地说，只有当控制装置和分布在现场的传感器和执行器之间的模拟信号传输无故障并且不失真时，才能保证过程控制安全可靠。尤其是小功率的模拟信号在干扰大的工业环境中传输时受各种外部干扰信号的影响，它们需要一条可靠的传输通道。日常工作经验表明，受设备要求的制约，必须谨慎小心的处理和传输模拟信号。而现场和控制层之间以模拟信号形式传输的测量和控制参数，在传输工程中常处于较恶劣的工业环境中，很可能会造成这些信号的失真。 z造成模拟信号失真的原因 1.接地环路问题：如下图所示，当过程环路中有两处或两处以上接地电阻不相等时，就会产生接地环路，过 程信号就会失真。 要使信号完整而不失真地传输，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号都有一个共同的参考点，也就是有一个共同的“地”。只有这样，所有的设备、仪表的信号参考点之间电位差才能为“零”。很显然，不同设备的接地电阻很难保证都相等，接地电阻也会随着传输距离的增加而升高，有时甚至产生高达200V的电位差。 2.测量回路相互连接问题：如下图所示，在这些回路中，参考点要将因为接通多个信号回路而升高。 设备一 设备二 设备三 设备四 U 如上图，在这种相互连接的测量回路中，由于线间电阻的不断增加，必然会引起参考电压的不断升高。
信号隔离器的原理以及常见分类 浅谈关于隔离器的一些常见以及常用的知识： 首先将变送器或仪表的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 功能： 一：保护下级的控制回路。 二：消弱环境噪声对测试电路的影响。 三：抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰；同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。 KLG系列导轨结构，易于安装，可有效的隔离：输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。 隔离器： 工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰，提高电气安全性能。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，安全的送给二次仪表或plc\dcs使用。 配电器： 工业现场一般需要采用两线制传输方式，既要为变送器等一次仪表提供24V配电电源，同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。 安全栅： 一些特殊的工业现场(如燃气公司和化工厂)不但需要两线制传输，既提供配电电源又有信号隔离功能，同时还需要具有安全火花防爆的性能，可靠地遏制电源功率、防止电源、信号及地之间的点火，限流、降压双重限制信号及电源回路，把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内。 由于生产厂家不同，对隔离器的生产工艺、接线定义也不都相同，但使用场合基本相同，所以对产品的防护要求及维护基本相同。 1．使用前应详细阅读说明书。 2．作为信号隔离使用时，应将输入端串入环路电路中，输出端接取样回路。 3．作为隔离配电使用时，应将输入端并入电源电路中，输出端接变送器。 4．若不正常工作应先检查接线是否正确，注意电源有无及极性反正。 在平常的生产过程中你是否经常使用隔离器呢？你能区别有源与无源隔离器的特点么？你能做出好的决定：在哪里是使用有源的？在哪里使用无源的？现在就给大家讲解一下关于信号隔离器的问题。在工业现场，在距离较远的电气设备、仪表、PLC控制系统、DCS 系统之间进行信号传输时，往往存在干扰，造成系统不稳定甚至误操作。除系统内、外部干扰影响外，还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备的接地处理问题。一般情况下，设备外壳需要接大地，电路系统也要有公共参考地。但是，由于各仪表设备的参考点之间存在电势差，因而形成接地环路，由于地线环流会带来共模及差模噪声及干扰，常常造成系统不能正常工作。一个理想的解决方案是，对设备进行电气隔离，这样，原本相互联接的地线网络
模拟量输入信号隔离器的类别
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模拟量输入信号隔离器的类别 模拟量输入隔离器的品种比较多，从输入通道数来分有单路和双路，以及一路输入、二路输出信号分配功能的品种。供电方式来分又有：回路供电型和独立供电型。 回路供电型 回路供电型信号隔离器俗称无源信号隔离器，其输入输出均为二线，接线十分方便，它把dcs、plc或显示表提供电源经隔离给二线制变送器配电，同时，二线制变送器产生4-20mA信号隔离输入到DCS、PLC或显示表。它特别适合于现场为二线制变送器，需要隔离输入到DCS、PLC系统或显示仪表，而输入设备的输入卡具有内部供电功能的场合，如图1。 图1 但是无源信号隔离器有不足之处： 1、无源信号隔离器相当于一个负载，经过隔离器在隔离两端之间有一个不大于6V的压降，因此它给二线制变送器配电工作电压会降低，
一般要求变送器12V供电能工作。 例：供电24V，RL=250Ω，当20mA时，供给二线制变送器配电电压UO≈24V-0.02×RL-6≥13V，这样一般要求二线制变送器要在12V电压正常工作。 2、无源信号隔离器传输精度相对独立供电的隔离器要差一点，为0.4%F.S.，选用时要特别注意。 独立供电型 这是最为常用的配二线制变送器的信号隔离器SWP9034A，它需要对隔离器独立供电，如图2。其特点是： 1、信号隔离器传输精度高，达到0.1％ F.S.。 2、信号隔离器SWP9034A接线方式灵活，可以接二线制变送器、三线制变送器或电流源信号，使用灵活方便。 3、电源、输入、输出之间完全隔离，保证高抗干扰性能。 图2 一进二出信号分配隔离器 在应用中，我们还会经常遇到将一个变送器信号接入两个或两个以上接收装置的情况，若采用串联环路，则环路中任一处开路都会造成整
DATA-8205 信号隔离模块主要用于对工业设备的RS232/RS485通信接口的隔离保护，通过模块内部电路的电气隔离，可有效避免地线回路电压、浪涌、感应雷击、静电、热插拔、电磁干扰等因素造成的设备损坏。 设备特点： ◆工业级电磁隔离，能够提供高达2500Vrms的隔离电压。 ◆完整的保护方案能使RS-232/RS-485设备安装于任何复杂的工业环境而免除静电、雷击、电磁和浪涌对设备的干扰或损坏。 ◆用户可自主设定隔离串口类型。 ◆全透明通信，无须调试、即插即用。 ◆通信波特率自适应。 ◆体积小巧，安装方便。 产品型号DATA-8205 符合标准EIA/TIA RS-232C、RS-485国际标准 工作方式自定义串口类型 波特率300bps ~ 57600bps自适应 信号隔离2500V 电源隔离非隔离 传输介质双绞线或屏蔽线 工作电源9 ~ 30VDC宽压输入 响应时间≤ 10nm 安装方式DIN导轨安装（35mm） 适用环境即插即用 工作环境-40℃到 85℃，相对湿度为5%到95% 外壳材质工程塑料 外型尺寸100x25.4x74mm
DATA-8301 信号隔离模块是工业级电流信号隔离分配器，采用磁隔离技术保证隔离器的隔离功能:输入、输出、电源之间全隔离，能够屏蔽现场各种干扰信号和有害信号，同时保证输出信号不衰减，提供高精度信号。采集现场各类一次传感器或其他仪表输出的直流信号后，经隔离、抗干扰处理后输出，使得检测和控制回路信号的安全性和抗干扰能力大大增强，提高系统可靠性。 设备特点： ◆采用高精度采集芯片，精度高。 ◆兼容性强，可接入各种4~20mA输出的变送器及仪表。 ◆具备两路电流输入、两路隔离电流输出，可为变送器和仪表提供DC 12V/24V供电电源。 ◆体积小巧，标准DIN35导轨安装，节省空间、安装简便。 产品型号DATA-8301 工作电压：10V～30V DC 负载能力：0~250Ω 消耗功率：≤2W 工作精度：±0.2% 隔离耐压：1500VDC 绝缘电阻：>100MΩ 响应时间：200μS 电磁兼容：IEC61000-4-4：1995 环境温度：-30℃~ 85℃ 环境湿度: <90% 无结露
信号隔离器校验规程 1计量特性 1.1 输入（4～20）mA 输出（4～20）mA 1.2 显示基本误差：士O. 5% 1.3 工作方式：快速测量<3秒 1.4供电电源：220VAC士10% 频率：50Hz士1Hz 2校准条件 2.1环境条件：温度：（0?40）℃,相对湿度：（30?80%）RH 2.2校准设备 a.数字多用表/校验仪不低于0.1级； 一般指具有直流标准电流、标准电压、毫伏输出和测量功能的数字多用表。b.直流电阻箱 0.02级 3校准项目及方法 3.1外观检查 a.仪表外形结构完好，铭牌标志齐全，扳键开关灵活自如。 b.仪表内部电子器件无松动，插接板连接牢。 3．2校准程序 a.按照使用说明书正确接线，通电。 b.量程的调整：用校验仪为信号隔离器提供直流信号，调整输入信号为其量程的100%，调节满度调整旋钮SPAN，使仪表的输出值为（5.000±0.004）V。 c.零点的调整：用校验仪为信号隔离器提供直流信号，调整输入信号为其量程
的0%，调节零点调整旋钮ZERO，使仪表的输出值为1.000±0.004V。零点和量程反复调整，直到满足仪表准确度为止。 4校准结果的表达 4.1 误差计算 允许误差＝±（仪表输出上限－仪表输出下限）×准确度等级/100 仪表的误差=示值-理论显示值 仪表的回差=|上行程示值-下行程示值| 仪表的回差≤│允许误差│ 4.2 仪表校准时，先不进行调整，进行初校并记录有关数据。如初校不合格，进行调整直至校准合格后，再次记录有关数据。 4.3 在读取标准值、被检值及误差计算过程中，小数点后保留的位数应以舍入误差小于仪表允许误差的1/10为限。判定仪表是否合格应以舍入以后的数据为准。 5校准间隔 5.1一般A类校准间隔不超过12个月，B、C类校准间隔不超过24个月； 5.2需随主体设备检修进行校准，A类不得超过24个月，B类、C类不得超过36个月。 6 参考文件 JJF 1071国家计量校准规范编写规则 JJF 1001 通用计量术语及定义 GBT/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
两进两出热电阻信号隔离变送器 （两路输入，两路输出，DIN导轨安装式） 主要特性: >>输入：Pt100(-200~+600℃)(范围可选择) 也可以选择输入为Pt1000, Pt10,Cu50,Cu100等等 >>输出信号：4~20mA，0~5V，0-10V 等标准信号 >>辅助电源：5V、9V、12V、15V或24V直流单电源供电 >>工业级温度范围: - 40 ~ + 85 ℃ >>精度等级：0.2级(FSR%，相对于温度) >>内含线性化和长线补偿功能 >>隔离耐压：2500VDC(1mA,60S)，2路输入/2路输出/电源五隔离 >>安装方式：DIN35导轨安装 >>外形尺寸：106.7x79.0x25.0mm 概述: 贝福科技研发的热电阻温度变送器产品主要用于Pt100，Pt1000，Pt10, Cu50,Cu100等传感器信号的隔离与变送(传感器需用户自己配)，在工业上主要用于测量-200~+600℃的温度。该变送器内有线性化和长线补偿功能，出厂时按照Pt100国标分度表校正，完全达到0.2级精度要求。输入1、输入2、输出1、输出2和辅助电源之间是完全隔离（五隔离），可以承受2500VDC的隔离耐压。产品采用DIN35国际标准导轨安装方式，体积小、精度高，性能稳定、性价比高，可以广泛应用在石油、化工、电力、仪器仪表和工业控制等行业。 DIN22系列温度信号隔离放大器使用非常方便，仅需接好线，即可实现热电阻信号的隔离变送。 产品选型: DIN22 –IBF- Z□- T□- P□- A/V□ 输入类型：Z 温度范围：T 供电电源：P 输出型号：A或者V 代码T 代码P 代码电流：A 代码电压：V 代码 PT100 Z1 -20-100℃ T1 24VDC P1 0-20ma A3 0-5V V1 PT10 Z2 0-100℃ T2 12VDC P2 4-20ma A4 0-10V V2 Cu100 Z3 0-150℃ T3 5VDC P3 用户自定义Au 1-5V V6 Cu50 Z4 0-200℃ T4 15VDC P4 用户自定义Vu Pt1000 Z5 0-400℃ T5 用户自定义Tu 选型举例1： 输入：Pt100 温度范围：-20~100℃供电电压：24V 输出：4-20mA 型号：DIN22-Z1-T1-P1-A4
信号隔离器应用场合及使用原理 2008/3/6/09:04 1．信号隔离器的作用 （1）地环流干扰 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，他们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、毫安级的小信号；又有几十伏，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传输相互干扰，造成系统不稳定甚至误操作，出现这种情况除了每个仪器、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响，还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备根据要求和目的都需要接地,例如为了安全，机壳需要接大地；为了使电路正常工作，系统需要有公共参考点；为了抑制干扰加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于仪表和设备之间的参考点之间存在电势差（也就是各设备的共地点不同）因而形成“地环流”、“接地环流”问题是在系统处理信号过程中必须解决的问题。 （2）自然干扰 雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一串随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪音是电离辐射产生的，在一天中不断变化。太阳噪音则随着太阳活动情况的剧烈变化。自然界噪声主要会对通讯产生干扰，而雷电能量尖蜂脉冲可以对很多设备造成损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。 （3）人为干扰 电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变化，即较大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能够使导体产生电磁波辐射。一方面，人们可以利用这一特点实现特定功能，例如，无限通信、雷达或其他功能，另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的dv/dt或di/dt会产生伴随电磁辐射。无论主观上出于什么目的，客观上对电磁环境造成了污染。还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备（电机、变频器）频繁开关，他们也会造成一些容性、感性的干扰，也将影响仪器仪表正常显示或采集。凡是有电压电流突变的场合，肯定会有电磁干扰存在。数字脉冲电路就是一种典型的干扰源，随着电子技术的广泛应用,电磁污染情况会越来越严重. 2.解决各种干扰的方法 首先干扰的三要素是干扰源、敏感源和耦合路径，这三要素缺少一个，电磁兼容问题都不会存在。因此要从这三要素入手。找出最方便的解决方法，一般干扰源和敏感源是没办法解决的，通常是从耦合路径想办法，也是最常用的方法。如加屏蔽、加滤波等手段。而处理环流最常见也最为麻烦，现在以此为探讨话题。 （1）第一种方法；所有现场设备不接地，使所有过程环路只有一个接地点，不能形成回路，这种方法看似简单，但实际应用中往往很难实现，因为某些设备要求必须接地才能保证测量精度或人身安全，某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。
PX-GL001A 单声道音频电流声消除器产品说明书 产品概述 通常情况下，音频或立体声信号传输电缆屏蔽层的电压为0V，当多媒体及车载系统地回路/地环现象存在时，电平将在0V左右上下波动，更严重的将导致音频立体声信号严重失真及低频交流“嗡”音和车载火花高频“嗞”音等干扰现象。在音频信号传输距离超过100米的情况下，极易产生较高的接地环路电压，如果地环电压过高的情况下，甚至会导致信号源或接收设备被烧毁，严重时有可能危及到车载电瓶的使用寿命。 产品特点： １、低底噪、无50Hz交流“嗡”声、无高频“嗞啦”干扰、高层次CD音质。 ２、单路高保真（RCA接口的音频隔离器）RCA接口输入、输出。 ３、优异的大于60dB-CMRR，较高的抗共模干扰抑制能力 ４、设备采用航空航天材料，具用超高灵敏度低照度还原特性，较同类低端产品高3-5倍的灵敏度 ５、即插即用，无需任何操作系统限制，无需输件安装调试 ６、无需TCP/IP设置，无需防火墙、无安全漏洞隐患 ７、隔离滤波音频传输最远传输视频信号450－600米 ８、支持即插即用，支持热插拨、无需电源，无需软件设置和维护 ９、体型小巧，人性化设计，可直接置于车载DVD、MP3、MP4播放器或摄像机后或防护罩内 10、内置瞬态、浪涌抑制、抗静电保护电路 11、PVC塑胶防水、体积小、重量轻 12、24X7X365 全天侯工作，性能稳定可靠
13、尺寸：长*宽*高58mm*31mm*21mm 产品性能指标： 输入输出隔离绝缘耐压：500Vp-p以上 多媒体立体声隔离静噪器特性：设备插损<0.5dB回损：大于18dB 接口：RCA母头 阻抗：300欧姆Min－600欧姆Max(输入－输出、输入电平：0.5Vp-p(Min)-1Vp-p - 3Vp-p (Max)、模拟地环路隔离及静噪处理 音频响应带宽：20Hz-15KHz 共模抑制：大于68dB＠1KHz 立体声通道隔离度：62dB 工作温度：-10℃-85℃(车规级可选) 储藏温度：-30℃-70℃ 适用音频格式：模拟立体声 产品连接示意图： 注：此产品不分输入输出，只需串接在音响线路中即可.
有源4-20mA转0-5V信号隔离变送器 产品特征： ●小体积，低成本，无需调节用户直接使用 ●两端隔离（输入、输出间相互隔离） ●单通道输入，单通道输出 ●高精度等级（0.1% F.S） ●高线性度（0.1% F.S） ●高隔离耐压（1500VDC / 60S） ●极低温度漂移（50PPM/℃） ●工业温度范围（-40~+85℃） ●低输出阻抗（输出阻抗<100Ω） ●宽电压输入（24V±20%） 产品概述： JY-DIN101-CTV0有源高精度模拟量信号隔离变送器，是将输入与输出之间的电气绝缘的模拟信号进行隔离的信号调整器，接收现场仪表的各种模拟量信号输入，通过模拟量信号隔离变送器进行信号隔离调理，以标准模拟量信号的形式传输到控制室或PLC及DCS系统。本产品的输入、输出间互相隔离，隔离电压达1500VDC，在电量隔离测控的工业现场、电力监控、医疗电子设备、模拟量4~20mA 信号隔离及采集，远程信号长线无失真传输等方面广泛应用。该模拟量信号隔离变送器采用光电隔离技术,具有高输出精度、极低温飘、高线性度及宽供电电压等特点。 产品电气特性参数： 特性标识参数名称测试条件最小典型值最大单位 隔离特性隔离电压 AC，50HZ，1分钟，漏 电流<1mA 1500 V（rms）绝缘电阻500VDC(输入与输出) 100 MΩ 传输特性增益温漂50 ppm/℃非线性度±0.1 ±0.2 %FSR 输入电流0 - 25 mA 输出电压0 - 5 V 负载能力 5 20 - KΩ响应时间- - 40 ms 输出特性输出电压0 - 5 V 输出阻抗100 - - Ω 供电电源电压24 VDC 功耗0.9 1.2 1.4 W 范围±20 % 其他特性工作环境温度-40 85 ℃贮存环境温度-55 105 ℃产品重量55 g 备注常规负载≤20KΩ
信号隔离器的作用 （1）地环流干扰 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，他们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、毫安级的小信号；又有几十伏，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传输相互干扰，造成系统不稳定甚至误操作，出现这种情况除了每个仪器、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响，还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备根据要求和目的都需要接地,例如为了安全，机壳需要接大地；为了使电路正常工作，系统需要有公共参考点；为了抑制干扰加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于仪表和设备之间的参考点之间存在电势差（也就是各设备的共地点不同）因而形成“地环流”、“接地环流”问题是在系统处理信号过程中必须解决的问题。 （2）自然干扰 雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一串随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪音是电离辐射产生的，在一天中不断变化。太阳噪音则随着太阳活动情况的剧烈变化。自然界噪声主要会对通讯产生干扰，而雷电能量尖蜂脉冲可以对很多设备造成损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。 （2）人为干扰 电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变化，即较大dv/dt 或di/dt.dv/dt 或di/dt 能够使导体产生电磁波辐射。一方面，人们可以利用这一特点实现特定功能，例如，无限通信、雷达或其他功能，另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的dv/dt 或di/dt 会产生伴随电磁辐射。无论主观上出于什么目的，客观上对电磁环境造成了污染。还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备（电机、变频器）频繁开关，他们也会造成一些容性、感性的干扰，也将影响仪器仪表正常显示或采集。凡是有电压电流突变的场合，肯定会有电磁干扰存在。数字脉冲电路就是一种典型的干扰源，随着电子技术的广泛应用,电磁污染情况会越来越严重. 2.解决各种干扰的方法 首先干扰的三要素是干扰源、敏感源和耦合路径，这三要素缺少一个，电磁兼容问题都不会存在。因此要从这三要素入手。找出最方便的解决方法，一般干扰源和敏感源是没办法解决的，通常是从耦合路径想办法，也是最常用的方法。如加屏蔽、加滤波等手段。而处理环流最常见也最为麻烦，现在以此为探讨话题。 （1）第一种方法；所有现场设备不接地，使所有过程环路只有一个接地点，不能形成回路，这种方法看似简单，但实际应用中往往很难实现，因为某些设备要求必须接地才能保证测量精度或人身安全，某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。 （2）第二种方法：使两接地点的电势相同，但由于接地的电阻受地质条件及气候变化众多因素的影响，这种方法在其实在实际中也无法完全能做到。 （3）第三种方法：在各个过程环节中使用信号隔离器，断开过程环路，同时又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决地环路的问题。 3.采用信号隔离器的优越性 在各个过程环路中使用信号隔离器办法可以用DCS 或PLC 等隔离卡件或者现场带的隔离的变送器（部分设备可以做到），也可以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，而且它还有信号转换和信号分配及接口转换等功能，使用起来更加方便 ·信号隔离器通常有单通道、双通道、通道间相互完全独立、构成系统的配置、日常维护更加方便。 1.隔离作用： w w w . c a 18 .n e t
安装、使用产品前，请阅读安装使用说明书 GST-LD-8314环型总线隔离器 安装使用说明书(Ver.1.01,2015.05) 一、概述 GST-LD-8314环型总线隔离器（以下简称隔离器），主要用于隔离总线上发生短路的部分，保证总线上的其它设备正常工作。待故障修复后，总线隔离器可将被隔离出去的部分重新纳入系统。并且，使用隔离器便于确定总线发生短路的位置。 二、特点 1.总线短路故障排除后，可将被隔离出去的部分重新纳入系统。 2.最大输出电流1A。 三、技术特性 1.工作电压：24V 动作电流≤8mA 2.负载能力：总线24V,1A； 3.指示灯：黄色（正常监视状态闪亮，线路故障时常亮） 4.使用环境： 温度： 0℃～+40℃ 相对湿度≤95%，不凝露 5.外形尺寸：120mm×80mm×43mm（带底壳） 6.外壳防护等级：IP30 7.壳体材料和颜色：ABS，白色 8.重量：约205g（带底壳） 9.安装孔距：65mm 四、结构特征与工作原理 1.隔离器的外形示意图如图1所示。 图1 外形示意图 2.工作原理 当隔离器检测到短路故障时，在短路部分上串入20k电阻；当隔离器检测到短路恢复后，去掉20k电阻。
五、安装与布线 警告：安装设备之前，请切断回路的电源并确认全部底壳已安装牢靠且每一个底壳的连接线极性准确无误。 1.安装前应首先检查外壳是否完好无损，标识是否齐全。 2.隔离器与底壳之间采用插接方式，安装时按照隔离器铭牌上的说明将外接线接在底壳对应端子上，将模块插入底壳上即可。 3.底壳安装可采用布线管明装或布线管暗装两种方式。布线管暗装时，可将底壳安装在标准预埋盒上，安装方式如图2所示；布线管明装时，可采用我公司生产的B-9310型专用后备盒，安装方式如图3所示。 布线管预埋盒 B-9310后备盒 布线管 接口接口 图2布线管暗装示意图图3布线管明装示意图 4.底壳端子示意图如图4所示。 图4 底壳端子示意图 接线说明如下： IN+、IN-：输入信号总线, IN+为正极，IN-为负极； OUT+、OUT-：输出信号总线，OUT+为正极，OUT-为负极； 5.布线要求：选用截面积不小于1.0mm2的RVS双绞线。布线应与动力电缆、高低压配电电缆等不 同电压等级的电缆分开布置，不能布设在同一穿线管或线槽内。