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信号隔離(lí)器(qì)在工(gōng)業(yè)現(x≤ iàn)場(chǎng)中的(de)應用(yòng)：₹£₹>
在工(gōng)業(yè)生(shēng)産過程中，生(shēng)成過程的(de)£≥監視(shì)和(hé)控制(zhì)中要(yào)用(©§yòng)到(dào)各種各樣的(de)儀器(qì)儀表，→© γ會(huì)産生(shēng)各種各樣的(de)信±$∞号：既有(yǒu)微(wēi)弱的(de)毫伏級的(de)小(xΩ≥÷iǎo)信号，又(yòu)有(yǒu)數(σshù)十伏的(de)大(dà)信号，甚至還(hái)有(yǒu)高(gāo)達數(shù)千 γ÷β伏和(hé)數(shù)百安培的(de)強信号；既有(yǒu)直流低(dī✘¶✘↔)頻(pín)信号，也(yě)有(yǒu)高(gāo)σ 頻(pín)或脈沖尖峰信号；而這(zhè)些(xiē)信号（主要(yào)是(shì)模拟信号）都<Ω÷'(dōu)要(yào)經過互相(xiàng)傳遞和(hé)輸送的(de)過程，因此如(r£★∑'ú)何保證這(zhè)些(xiē)（模拟）δπ信号在傳輸過程中不(bù)失真将成為(wèi)系統調試中重¶₹¥點解決的(de)問(wèn)題。
具體(tǐ)地(dì)說(shuō)，隻α∞§有(yǒu)當控制(zhì)裝置和(hé)分(fēn)布在現(xiàn)場(ch₽±α<ǎng)的(de)傳感器(qì)和(hé)執行(xín≠g)器(qì)之間(jiān)的(de)模拟信号傳輸無故障并且不(bù)失真時(shí)，才能(n↓₽εéng)保證過程控制(zhì)可(kě)靠性。<←σ♠尤其是(shì)小(xiǎo)功率的(de)模拟♣<↔✔信号在幹擾大(dà)的(de)工(gōng)業(yè)環境中傳輸時(shí)受各種外(wàiε÷)部幹擾信号的(de)影(yǐng)響，它們需要☆§ ♣(yào)一(yī)條可(kě)靠的(de)傳輸通(tōng)道(d"σ§ào)。日(rì)常工(gōng)作(zuò)經驗表明(míng)，受設♠≈♣備要(yào)求的(de)制(zhì)約，須謹慎小(xiǎo)心的(de) ≥©處理(lǐ)和(hé)傳輸模拟信号。而現(xiàn)場(chǎng)和(hé)控制≥✔(zhì)層之間(jiān)以模拟信号形式傳輸的(de)測量和(h<§£é)控制(zhì)參數(shù)，在傳輸工(gōng)程中常處于較惡劣的(de)工(gōnπσ≥βg)業(yè)環境中。
造成模拟信号失真的(de)原因
接地(dì)環路(lù)問(wèn)題：如(rú•∞&)下(xià)圖所示，當過程環路(lù)中有(yǒu)兩處或兩處以上(shàng)接地(€→'¶dì)電(diàn)阻不(bù)相(xiàng)等時(shí)，就(jiù)會(huì)産生(∑∑shēng)接地(dì)環路(lù)，過程信号就(jiù)會(huì)失真。
由上(shàng)圖，要(yào)使信号完β→整而不(bù)失真地(dì)傳輸，理(lǐ)想化(huà)的("φ★de)情況是(shì)所有(yǒu)設備、儀表中的(de)信号都(∞γdōu)有(yǒu)一(yī)個(gè)共同的(de)參考點，也(yěλ↕")就(jiù)是(shì)有(yǒu)一(yī)個(gè)共同的(de£≥β₹)“地(dì)”。隻有(yǒu)這(zhè)樣，所有(yǒu)的(de)設備、儀φ€Ω表的(de)信号參考點之間(jiān)電(diàn)§位差才能(néng)為(wèi)“零”。很(hěn)顯然，不(bù)同設備的(de)接地(d¥♦↔¶ì)電(diàn)阻很(hěn)難保證都(dōu)相(xiàng)等，接地(d¥↓ì)電(diàn)阻也(yě)會(huì)随著(zhe)傳輸距離(lí)$←©的(de)增加而升高(gāo)，有(yǒu)時(shí)甚至産生(shēng) "高(gāo)達200V的(de)電(diàn)位差。
測量回路(lù)相(xiàng)互連接問(wèn)題：如(rú)下(xi≠¥♠à)圖所示，在這(zhè)些(xiē)回路(lù)中，參考點要(yào)将因為(wèi)接β♥↔通(tōng)多(duō)個(gè)信号回路(lù)而升高(g₽φε"āo)。
如(rú)上(shàng)圖，在這(zh✔∞<✘è)種相(xiàng)互連接的(de)測量回路(£☆δ↔lù)中，由于線間(jiān)電(diàn)阻的(de)不(bù)斷φ ₽€增加，必然會(huì)引起參考電(diàn)壓的(d↓β$♦e)不(bù)斷升高(gāo)。
電(diàn)磁幹擾問(wèn)題：這(zhè)是(shì)比¶≥✘δ較常見(jiàn)的(de)幹擾，特别是(shì)在長(c∏ €háng)距離(lí)或者幹擾較大(dà)的(de≤↑)工(gōng)業(yè)環境中，很(hěn)難避免感性和∏★★(hé)容性幹擾在測量回路(lù)中相(x↔∞εiàng)互參雜(zá)的(de)情況。
解決這(zhè)些(xiē)問(wèn)題的(de)方案主要(yào) §有(yǒu)三種：
第一(yī)種方案是(shì)現(xiàn)場(chǎng)儀表不(bù)接地(dì)，使過↓★&€程環路(lù)中隻有(yǒu)一(yī)個(gè)接地(dì)點，±'但(dàn)在實際應用(yòng)中，這(zhè)種方案往往難以實現(xiàn)，因為(wèi≈> σ)某些(xiē)設備必須接地(dì)才能(néng)保證測量精度或确保人(•™₽rén)身(shēn)安全，某些(xiē)設✘$←備可(kě)能(néng)因為(wèi)長(cháng)期遭到(dào)腐蝕和(héλ₩×)磨損後或氣候影(yǐng)響而形成新的(de)接地(dì)點。
第二種方案是(shì)使兩接地(dì)點的(de)電(diàn)勢相(xiàng)同•Ω，但(dàn)由于接地(dì)點的(de)電(diàn)阻受地(dì)質條件(ji඙n)及氣候變化(huà)等衆多(duō)因素的(de)影(yǐng)響，這(zhè)♥∏✘種方案通(tōng)常是(shì)很(hěε↕♠↓n)難實現(xiàn)的(de)。
第三種方案是(shì)在過程環路(lù)中使用(yπ≠òng)信号隔離(lí)器(qì)。信号隔離(lí)器(qì)采用(yòng)隔離(₩∞∑lí)技(jì)術(shù)，斷開(kāi)過程環路(lù)中的(de)直接電(diàn)路(↔÷✔lù)（直流通(tōng)路(lù)）但(dàn)又(yòu)不(bù)影(yǐng>♣Ω )響過程信号的(de)正常傳輸，從(có↕←ng)而徹底解決了(le)上(shàng)述問(wèn)題。如(rú)±∞下(xià)圖：
當然，我們也(yě)可(kě)以用(yòng)φδ≠DCS的(de)隔離(lí)卡件(jiàn)或帶隔離(lí)能(néng)力的(de≈↕©)變送器(qì)實現(xiàn)信号隔離(lí)←∑σφ，但(dàn)它們價格昂貴，而且他(tā)們的(de)隔離&$(lí)強度、抗無限射頻(pín)/電(diàn)磁幹擾指标及應用(yòng)靈活性比信号隔離(lγ'₩♣í)器(qì)差，更不(bù)可(kě)能(né ♥×ng)像信号隔離(lí)器(qì)那(nà)樣還(≥±¥πhái)可(kě)解決信号轉換及信号分(fēn)配等問(wèn)題。
信号隔離(lí)器(qì)原理(lǐ)
目前，信号隔離(lí)（變換）器(qì)從(có ¥ng)隔離(lí)方式上(shàng)主要(yào)分(fēn)為(wèi)：變壓器(qì¥₽×Ω)隔離(lí)方式，光(guāng)電(diàn)隔離(lí)方式和(hé)變壓器( ₽qì)與光(guāng)電(diàn)聯合隔離(lí)₽φ方式等幾種。
信号隔離(lí)器(qì)至今已有(yǒu)近(jìn)40∏©年(nián)的(de)曆史，早期的(de)信号隔離(lí)器(qì)都(dōu)♥>'是(shì)采用(yòng)變壓器(qì)隔離<₹§(lí)方式，它的(de)特點是(shì)：性能(néng)穩定，壽命長(cháng)，帶δ£負載能(néng)力強，隔離(lí)強度高(gāo)，但(dàn)電(diàn)路(lù)複"∞α雜(zá)，制(zhì)作(zuò)工(gōng)藝要(yào)求更高(gāδδo)。
随著(zhe)電(diàn)子(zǐ)技(jì)術(shù)的(de≤>)發展，近(jìn)些(xiē)年(nián)來(lái)逐漸出現(xi∑'♣àn)了(le)利用(yòng)光(guāng)耦合器(qì)（opticaγ$l coupler）生(shēng)産的(de)光(guā₹γng)電(diàn)式隔離(lí)器(qì)，它的(de)特點是(shì)：性能(nén∞®g)穩定，抗幹擾能(néng)力強，而且線路(lù)簡單♣₩，成本低(dī)廉，但(dàn)相(xiàng)對(duì✔÷φ♥)于變壓器(qì)隔離(lí)方式壽命略短(duǎn)，隔離(₽∏lí)強度小(xiǎo)。
在一(yī)些(xiē)現(xiàn)場(chǎng)幹擾較大(dà)，工(gōng)藝要(yàσ↕"o)求較高(gāo)場(chǎng)合出現(xiàn)了(le)變壓器(qì)與光(g↔→γ uāng)電(diàn)聯合方式的(de)信号隔離(lí)器(α☆qì)，它的(de)隔離(lí)能(néng)力、抗≤ 無限射頻(pín)和(hé)電(diàn)磁幹擾能(néng)力更強。
信号隔離(lí)器(qì)的(de)原理(lǐ)圖如(rú)下(xià)≠α：
圖中可(kě)以看(kàn)出，隔離(lí)器σ≤✘(qì)實現(xiàn)了(le)輸入對(duì)輸出對(duì)電(diàn)源對₽γ(duì)地(dì)的(de)四端三重隔 >≠離(lí)電(diàn)路(lù)設計(jì)，因此無需系ε∞統接地(dì)線路(lù)，給設計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工(gō ™>ng)帶來(lái)很(hěn)大(dà)方便。也✘£(yě)正是(shì)由于這(zhè)種信号線¥∞ 路(lù)無需共地(dì)的(de)設計(jì)，使得(de)檢測和(hé)↕'φ控制(zhì)回路(lù)信号的(de)穩定÷¶φ♣性和(hé)抗幹擾能(néng)力大(dà)大(dà)增強，從(cóng)而提高(gāo)了(♠≠γ↓le)整個(gè)系統的(de)可(kě)靠性。另外(αγ ₩wài)，這(zhè)種隔離(lí)器(qì)産品除具備極強的(de)濾波能(néng)力外(wà↑≠♦i)，還(hái)有(yǒu)更強的(de)信号處理(lǐ)能&₩(néng)力，能(néng)夠接受并處理(lǐ)熱(rè)電(d↓←iàn)偶、熱(rè)電(diàn)阻、頻(pín)率等各種信号。
隔離(lí)器(qì)主要(yào)技(jì)術(sh↔αù)指标：
1. 隔離(lí)強度：也(yě)叫隔離(lí)能(néng)™£力、耐壓強度或測試耐壓，這(zhè)是(sh→≠§ì)衡量信号隔離(lí)器(qì)的(de)主要(yào)參數(sh÷₹>αù)之一(yī)。單位：伏特@1分(fēn)鐘(zhōng)。它指→Ω的(de)是(shì)輸入與輸出，輸入與電(σ∑diàn)源，輸出與電(diàn)源之間(jiān)的(de)耐壓✔♠能(néng)力。一(yī)般的(de)，這(zhè)種耐壓測試 ♦×☆是(shì)通(tōng)過一(yī)次≠₩∏性樣品的(de)耐壓檢驗來(lái)确定的(de)。在該測試過程中，将持續若幹分(f✔☆←ēn)鐘(zhōng)地(dì)分(fēn)别在輸入與輸出、輸入與電(diàn)源∑®、輸出與電(diàn)源之間(jiān)加載50Hz的(de)工(gōng)頻(pín"Ω)電(diàn)壓，以便得(de)出器(qì)件(j∑←iàn)同另一(yī)個(gè)電(diàn)勢面之間(jiān)不(bù)會π≥↕"(huì)發生(shēng)擊穿的(de)電(diàn)壓Ω<數(shù)值。
目前，市(shì)場(chǎng)上(s♥♣ hàng)的(de)信号隔離(lí)器(qì)的(de)隔♠↑✔離(lí)強度分(fēn)為(wèi)2000V@1分(fēn)鐘(zhōng)，1500V@φ1分(fēn)鐘(zhōng)，1000V@1分(fēn)鐘(zhōng)，™§ 500V@1分(fēn)鐘(zhōng)等幾個(gè)級别。而目前國(guó)內 σ≥(nèi)的(de)幾個(gè)品牌也(yě)能(néng)做(zuò)到'∞(dào)1000V@1分(fēn)鐘(zhōng)，甚至1500V@1γαπ分(fēn)鐘(zhōng)的(de)隔離(lí)強度。
2. 精度：這(zhè)是(shì)衡量一(yī)個φ∏✘(gè)信号隔離(lí)變送器(qì)質量的(de)标尺。業(yè)內(nèi)一(♥ππyī)般能(néng)做(zuò)到(dào)量程的(de)±0.2%。
3. 溫度系數(shù)：表示隔離(lí)器(qì)等±γ§α儀表在環境溫度發生(shēng)變化(huà)時(shí)，精度的(de)變化(huà∞↔§₽)情況。
大(dà)多(duō)情況下(xià)用(yòng)☆₩百分(fēn)數(shù)表示(也(yě)有(yǒu)人(rén)用(yòng)單位250ppm/ K)，響應時(shí)間(jiān)：表征信号隔離(lí)器(qì)的(de)反應速π度。
4. 絕緣電(diàn)阻：內(nèi)部電(diàn)源與φ <γ外(wài)殼之間(jiān)隔離(lí)直流作(zuò)用(yòng)的(de)數(s ®π≈hù)值化(huà)表征。
5. 負載電(diàn)阻：反映了(le)信号隔離(lí)器(qì)的(de)帶載能(néng&∞)力。
信号隔離(lí)（變換）器(qì)的(de)應用(yòng)舉例
隔離(lí)輸入/輸出信号
這(zhè)是(shì)信号隔離(lí)器(qì)核心功能(σ ♥néng)。信号隔離(lí)器(qì)一(yī)方面能(néng)解決接地(d∏≈ ì)環路(lù)和(hé)設備互聯時(shí)産生(shēng)的(de)地✔§×(dì)線參考點不(bù)同的(de)問(wèn)題，兩一(yī)方面能(néng)有(y±™↔σǒu)效地(dì)去(qù)除線路(lù)在傳輸過程中可(kě)σ←能(néng)受到(dào)的(de)射頻(pín)和(hé)電(d$¶iàn)磁幹擾問(wèn)題。
在上(shàng)圖中，兩台現(xiàn)±"場(chǎng)設備（1#和(hé)2#儀表）向PL®↑£C/DCS傳送模拟信号，同時(shí)PLC/D$&CS向另外(wài)兩台現(xiàn)場(chǎng)設備（3#和(↑✘÷hé)4#儀表）發出模拟信号進行(xíng)顯示和(™≥hé)控制(zhì)。在這(zhè)套系統中，理(l☆↓&ǐ)想的(de)狀态是(shì)：位于現(xiàn)場(chǎng)的(de∑±)1#、2#設備與位于主控室的(de)PLC/DCS的(de)參考“地(dì)”電(≠<diàn)位相(xiàng)等，而且傳輸過程中不(bù)存在任何幹擾，這(zhè)樣才能εβ'¶(néng)保證PLC/DCS接收正确。但(dàn)現(xiàn)實情況是(shì)這→®♦(zhè)種“理(lǐ)想狀态”很(hěn)難實現(xiàn✔ )。舉例來(lái)說(shuō)，假設1#和(hé)2#設備輸入的(de)信号為(wèi±☆→ )0-10V DC的(de)模拟信号。我們在現(xiàn)場(chǎng)測量兩<®者的(de)信号也(yě)相(xiàngπ✘ε∞)同。1#設備的(de)“地(dì)”與PLC/DCS的(de)“地(dì)”相(xiàn€σg)等，而2#設備比它們的(de)“地(dì)”電(diàn)位高(gāo)0.1V，這(zhè≠ ♥δ)樣PLC/DCS接收到(dào)的(de)1#設備的(de)信号為(wèi)0π↓↔£-10V，而接收到(dào)的(de)2#設備的(de)信号為(wèi)0.±≠€1-10.1V，顯然誤差産生(shēng)了(le)。π™→γ特别是(shì)在多(duō)級互連的(de)串聯設備中，這(zhè)種誤差₹♥會(huì)變得(de)非常大(dà)！如(rú)果我們簡單地(dì)把1#∑¶¥☆，2#設備的(de)“地(dì)”線在PL§÷C/DCS處彙合連接，那(nà)麽這(zhè)0.Ω≤✘≠1V的(de)電(diàn)壓會(huì)施加在PLC/DCS↑§÷的(de)“地(dì)”線上(shàng)，有(yǒu)可(kě) ∏能(néng)損壞PLC/DCS的(de)局部“α¥♣的(de)”線。同樣，在輸出端的(de)3#，4#設備也(yě)會(huì)出現(xiàn)∏λ類似的(de)情況。由此引起的(de)問(w ≈$×èn)題在現(xiàn)場(chǎng)調試中屢見(jiàn)不(bù)鮮&。
解決上(shàng)述問(wèn)題的(de)成熟的(d e)解決辦法就(jiù)是(shì)在輸入端和(•₽ hé)輸出端分(fēn)别加上(shàng)。從(cóng)信号隔離(∞¥lí)器(qì)的(de)原理(lǐ)圖可(kě)以看(kàn)出，它信号₹¥隔離(lí)器(qì)具有(yǒu)使輸入/輸出信号在電(diàn)氣上(shàng)隔離(l←<í)的(de)特點。換句話(huà)講，現(xiàn)場(ch×♣ǎng)輸入設備與主控接收設備間(jiān)不(bù)™ ∑£存在共“地(dì)”，那(nà)麽輸入信号不(b©ù)管是(shì)0-10V，或是(shì)帶÷ 有(yǒu)哪怕+10V幹擾的(de)10V-20V的(de)信号，經過隔離γ¥✘(lí)器(qì)後均變為(wèi)0-10V的(de)标準信☆®' 号。例如(rú)某大(dà)型水(shuǐ)泥廠(₽©chǎng)新建窯爐的(de)生(shēng)産線調試中，當現(xiàn)場(chǎng)爐溫σ★≠信号接入某國(guó)外(wài)著名品牌↔§DCS系統的(de)8通(tōng)道( dào)模拟量輸入卡鍵後，溫度數(shù)據✘β亂跳(tiào)，根本無法控制(zhì)。又(yòu)如(rú)某電(di<π∞àn)廠(chǎng)化(huà)水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng♣&™)程中，當現(xiàn)場(chǎng)各種不(bù)同類"✔型的(de)壓力變送器(qì)信号接入PLC後，數(shù)據跳(tiào)動厲害，而且誤差非常大 ₽•(dà)，但(dàn)在現(xiàn)場(chǎng)進行↓≈(xíng)單點測試時(shí)有(yǒu)很(hěn)穩定也(yě)很(hěn✘™)準确，可(kě)是(shì)隻要(yào)向PLC接入兩點以上(shàng)>☆£的(de)信号後，信号就(jiù)發生(shēng)跳(tiào)≤π★變。這(zhè)兩種情況在加了(le)信号隔離(β∑lí)器(qì)後，工(gōng)作(zuò)正常。
信号隔離(lí)分(fēn)配
在實際應用(yòng)中，我們經常遇到(dào♠♣₩)将一(yī)個(gè)變送器(qì)信号接入兩個(g✘βα₽è)或兩個(gè)以上(shàng)接收裝置的(de)情況，若采用λ¥(yòng)串聯環路(lù)，則環路(lù)中任一(yī)處開(kāi)路(lù±↕$♣)都(dōu)會(huì)造成整個(gè)環路(lγ≤¥•ù)上(shàng)的(de)儀表無信号，同時(shí)負載電(di¶÷àn)阻之和(hé)很(hěn)容易超過變送器(qì)的(de)負載能(néng)力←₩€，所以一(yī)般不(bù)采用(yòng)這(zγ₩δ¶hè)種方式。通(tōng)常采用(yòng)的(d>©e)方式是(shì)：在環路(lù)中串÷∏接一(yī)個(gè)電(diàn)阻，在将負載并聯在電(diàn)阻上(shàng)以取得'☆(de)電(diàn)壓信号，如(rú)串接一(yī)個(gè±>)250Ω電(diàn)阻将4-20mA電(φ∞ diàn)流信号轉換成1-5V電(diàn)壓信号。如(rú)下(xià)圖：
這(zhè)種方式雖然能(néng)避開(kāi)開(kāi)路(lù)及負載能(nén₹&≈g)力等問(wèn)題，但(dàn)卻存在以下(xià)不(bù)足：
① 由于電(diàn)阻本身(shēn)難以達到(dào)高(gāo)精度，加之∑π存在接線端電(diàn)阻以及電(diàn)阻發熱(rè)引起阻抗升高(gāo)等因素，所以電(dα±iàn)壓信号較難保證高(gāo)精度； ☆∏② 通(tōng)過串聯電(diàn)阻取電(diàn)壓信号方法是(sΩ₽hì)以假定接收設備的(de)輸入阻抗無窮大(dà)為(wèi)理(l♣♥≠ǐ)想前提的(de)，所以接收設備的(de)輸入阻抗必然對(duì)信号的(de€$)測量産生(shēng)誤差，而且，并聯設備數(shù)目越多(duō)，誤差£→越大(dà)；
③ 導線越長(cháng)，電(diàn)阻的(de)電(diàn)壓降φ←←↑越大(dà)，對(duì)實際電(diàn)壓信号的(d"≈&♣e)影(yǐng)響也(yě)越大(dà)，因此信号傳輸距離(lí)不(bù)能(néng)太♦>長(cháng)；
④ 由于RFI/EMI（無線射頻(pín)/電(diàn)磁幹擾☆"）的(de)信号容易與電(diàn)壓信号疊加，所以該連接易受無限射頻♦♣(pín)/電(diàn)磁幹擾。
解決以上(shàng)問(wèn)題的(de)理(lǐ)想方案就(j✘€iù)是(shì)使用(yòng)信号（隔離(l≤₹←í)）分(fēn)配器(qì)！它精度高(gāo)、隔離(lí)能(néng)力強 ε，可(kě)以解決以上(shàng)各種問(wèn)題，以下(xià)≠≠γ₽圖為(wèi)例：
上(shàng)圖中，兩輸出信号既可(kě₹≥φ)相(xiàng)同也(yě)可(kě)互異，變送器(qì)、RCVR≈÷∏←（接收設備）間(jiān)隔離(lí)；任一(yī)接收設備出現(xiàn)故ε↑•障，不(bù)會(huì)影(yǐng)響整個(g≈₩™↔è)環路(lù)及另一(yī)套設備。
避免電(diàn)源沖突
有(yǒu)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表在配套時(shíΩ₽¶)，由于協調不(bù)利，産生(shēng∞₽×)了(le)如(rú)下(xià)情況：接收設備（如(rú)某些(xiē)DCπ$♣S輸入卡鍵）的(de)信号接入端帶有(yǒu)24V電(diàn)源（即我們常說(shu§™♦←ō)的(de)兩線制(zhì)接口），而現(xiàn)場(c✔α$hǎng)為(wèi)4線制(zhì)變送器(qì)，輸出信号為(wèi)有&↕(yǒu)源信号，因此，來(lái)自(zì)于現(xiàn)☆♣•場(chǎng)的(de)4線制(zhì)變送器(qì)輸出信号與來(lái)€₽自(zì)于接收裝置的(de)兩線制(zhì)電(diàn)源信号就(jiù)會(huì©♦$)發生(shēng)沖突。
解決的(de)方法是(shì)：接入輸出環路(lù)供電(diàn)型隔離(lí≥∞←)器(qì)，它通(tōng)過信号輸出線由接收設備供§≠♦電(diàn)，并将現(xiàn)場(chǎng)4線制(∞×βzhì)變送器(qì)的(de)有(yǒu)源信≥β号經隔離(lí)後輸出給接收設備，這(zhè∏φ)樣不(bù)僅避免了(le)電(diàn)源沖≈≥突，而且還(hái)對(duì)信号實行(xíng)了(le)隔離(lí)。如(r↓≈ú)圖：
提供電(diàn)源并隔離(lí)
4線制(zhì)外(wài)部供電(diàn)型信号隔離(lí)器(qì)，具有(yǒu)向♠©2線制(zhì)變送器(qì)供電(diàn)的(de)功能(néng)，由此可±Ω (kě)以免去(qù)為(wèi)變送器(qì)再配置電(diàn✔δ✘)源的(de)麻煩。并且也(yě)提供了(le)信号隔離(lí)功能(néng)$∞。 信号轉換并隔離(lí)
上(shàng)述介紹的(de)所有(yǒu)隔離(lí)器(qì)都(dōu)帶≥₩有(yǒu)信号轉換功能(néng)，可(kě)接受如βλ(rú)直流标準（或非标準）信号、熱(rè)電(diàn)偶信号、熱(rè)電(diàn≠♠ ↔)阻信号、電(diàn)位計(jì)信号，甚至交流信号等，并可(>€§kě)以輸出用(yòng)戶需要(yào)的(de)§✔各種信号。
智能(néng)型信号隔離(lí)器(q↓<↓¥ì)
随著(zhe)技(jì)術(shù)的(de§♠₽α)不(bù)斷進步，市(shì)場(chǎng)上(shàng)出β'現(xiàn)了(le)許多(duō)智能(néng)型信号隔離≠♠"(lí)器(qì)，它除具有(yǒu)常規信☆→♥号隔離(lí)器(qì)的(de)優異性能(néng)外(wài<α♠↓)，特加入了(le)CPU控制(zhì)單元，¥"具有(yǒu)現(xiàn)場(chǎng)可(kě)編程功能(néng)及通(tōn≠∞g)信功能(néng)。這(zhè)種高(gāo)智能(néng)的(de)信号隔離(lí≤≠)器(qì)有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的(de)應用✘φ∞(yòng)靈活性，可(kě)以有(yǒu)效地≥₩$(dì)減少(shǎo)庫存數(shù)量，降低(dī)資金(jīn)積壓。這(zhè)種智能(•®>£néng)型的(de)信号隔離(lí)器(qì)必将成為(wèi)這(★×zhè)一(yī)領域的(de)主流。
在工(gōng)業(yè)生(shēng)産過程中，生(shēng)成過程的(de)£≥監視(shì)和(hé)控制(zhì)中要(yào)用(©§yòng)到(dào)各種各樣的(de)儀器(qì)儀表，→© γ會(huì)産生(shēng)各種各樣的(de)信±$∞号：既有(yǒu)微(wēi)弱的(de)毫伏級的(de)小(xΩ≥÷iǎo)信号，又(yòu)有(yǒu)數(σshù)十伏的(de)大(dà)信号，甚至還(hái)有(yǒu)高(gāo)達數(shù)千 γ÷β伏和(hé)數(shù)百安培的(de)強信号；既有(yǒu)直流低(dī✘¶✘↔)頻(pín)信号，也(yě)有(yǒu)高(gāo)σ 頻(pín)或脈沖尖峰信号；而這(zhè)些(xiē)信号（主要(yào)是(shì)模拟信号）都<Ω÷'(dōu)要(yào)經過互相(xiàng)傳遞和(hé)輸送的(de)過程，因此如(r£★∑'ú)何保證這(zhè)些(xiē)（模拟）δπ信号在傳輸過程中不(bù)失真将成為(wèi)系統調試中重¶₹¥點解決的(de)問(wèn)題。
具體(tǐ)地(dì)說(shuō)，隻α∞§有(yǒu)當控制(zhì)裝置和(hé)分(fēn)布在現(xiàn)場(ch₽±α<ǎng)的(de)傳感器(qì)和(hé)執行(xín≠g)器(qì)之間(jiān)的(de)模拟信号傳輸無故障并且不(bù)失真時(shí)，才能(n↓₽εéng)保證過程控制(zhì)可(kě)靠性。<←σ♠尤其是(shì)小(xiǎo)功率的(de)模拟♣<↔✔信号在幹擾大(dà)的(de)工(gōng)業(yè)環境中傳輸時(shí)受各種外(wàiε÷)部幹擾信号的(de)影(yǐng)響，它們需要☆§ ♣(yào)一(yī)條可(kě)靠的(de)傳輸通(tōng)道(d"σ§ào)。日(rì)常工(gōng)作(zuò)經驗表明(míng)，受設♠≈♣備要(yào)求的(de)制(zhì)約，須謹慎小(xiǎo)心的(de) ≥©處理(lǐ)和(hé)傳輸模拟信号。而現(xiàn)場(chǎng)和(hé)控制≥✔(zhì)層之間(jiān)以模拟信号形式傳輸的(de)測量和(h<§£é)控制(zhì)參數(shù)，在傳輸工(gōng)程中常處于較惡劣的(de)工(gōnπσ≥βg)業(yè)環境中。
造成模拟信号失真的(de)原因
接地(dì)環路(lù)問(wèn)題：如(rú•∞&)下(xià)圖所示，當過程環路(lù)中有(yǒu)兩處或兩處以上(shàng)接地(€→'¶dì)電(diàn)阻不(bù)相(xiàng)等時(shí)，就(jiù)會(huì)産生(∑∑shēng)接地(dì)環路(lù)，過程信号就(jiù)會(huì)失真。
由上(shàng)圖，要(yào)使信号完β→整而不(bù)失真地(dì)傳輸，理(lǐ)想化(huà)的("φ★de)情況是(shì)所有(yǒu)設備、儀表中的(de)信号都(∞γdōu)有(yǒu)一(yī)個(gè)共同的(de)參考點，也(yěλ↕")就(jiù)是(shì)有(yǒu)一(yī)個(gè)共同的(de£≥β₹)“地(dì)”。隻有(yǒu)這(zhè)樣，所有(yǒu)的(de)設備、儀φ€Ω表的(de)信号參考點之間(jiān)電(diàn)§位差才能(néng)為(wèi)“零”。很(hěn)顯然，不(bù)同設備的(de)接地(d¥♦↔¶ì)電(diàn)阻很(hěn)難保證都(dōu)相(xiàng)等，接地(d¥↓ì)電(diàn)阻也(yě)會(huì)随著(zhe)傳輸距離(lí)$←©的(de)增加而升高(gāo)，有(yǒu)時(shí)甚至産生(shēng) "高(gāo)達200V的(de)電(diàn)位差。
測量回路(lù)相(xiàng)互連接問(wèn)題：如(rú)下(xi≠¥♠à)圖所示，在這(zhè)些(xiē)回路(lù)中，參考點要(yào)将因為(wèi)接β♥↔通(tōng)多(duō)個(gè)信号回路(lù)而升高(g₽φε"āo)。
如(rú)上(shàng)圖，在這(zh✔∞<✘è)種相(xiàng)互連接的(de)測量回路(£☆δ↔lù)中，由于線間(jiān)電(diàn)阻的(de)不(bù)斷φ ₽€增加，必然會(huì)引起參考電(diàn)壓的(d↓β$♦e)不(bù)斷升高(gāo)。
電(diàn)磁幹擾問(wèn)題：這(zhè)是(shì)比¶≥✘δ較常見(jiàn)的(de)幹擾，特别是(shì)在長(c∏ €háng)距離(lí)或者幹擾較大(dà)的(de≤↑)工(gōng)業(yè)環境中，很(hěn)難避免感性和∏★★(hé)容性幹擾在測量回路(lù)中相(x↔∞εiàng)互參雜(zá)的(de)情況。
解決這(zhè)些(xiē)問(wèn)題的(de)方案主要(yào) §有(yǒu)三種：
第一(yī)種方案是(shì)現(xiàn)場(chǎng)儀表不(bù)接地(dì)，使過↓★&€程環路(lù)中隻有(yǒu)一(yī)個(gè)接地(dì)點，±'但(dàn)在實際應用(yòng)中，這(zhè)種方案往往難以實現(xiàn)，因為(wèi≈> σ)某些(xiē)設備必須接地(dì)才能(néng)保證測量精度或确保人(•™₽rén)身(shēn)安全，某些(xiē)設✘$←備可(kě)能(néng)因為(wèi)長(cháng)期遭到(dào)腐蝕和(héλ₩×)磨損後或氣候影(yǐng)響而形成新的(de)接地(dì)點。
第二種方案是(shì)使兩接地(dì)點的(de)電(diàn)勢相(xiàng)同•Ω，但(dàn)由于接地(dì)點的(de)電(diàn)阻受地(dì)質條件(ji඙n)及氣候變化(huà)等衆多(duō)因素的(de)影(yǐng)響，這(zhè)♥∏✘種方案通(tōng)常是(shì)很(hěε↕♠↓n)難實現(xiàn)的(de)。
第三種方案是(shì)在過程環路(lù)中使用(yπ≠òng)信号隔離(lí)器(qì)。信号隔離(lí)器(qì)采用(yòng)隔離(₩∞∑lí)技(jì)術(shù)，斷開(kāi)過程環路(lù)中的(de)直接電(diàn)路(↔÷✔lù)（直流通(tōng)路(lù)）但(dàn)又(yòu)不(bù)影(yǐng>♣Ω )響過程信号的(de)正常傳輸，從(có↕←ng)而徹底解決了(le)上(shàng)述問(wèn)題。如(rú)±∞下(xià)圖：
當然，我們也(yě)可(kě)以用(yòng)φδ≠DCS的(de)隔離(lí)卡件(jiàn)或帶隔離(lí)能(néng)力的(de≈↕©)變送器(qì)實現(xiàn)信号隔離(lí)←∑σφ，但(dàn)它們價格昂貴，而且他(tā)們的(de)隔離&$(lí)強度、抗無限射頻(pín)/電(diàn)磁幹擾指标及應用(yòng)靈活性比信号隔離(lγ'₩♣í)器(qì)差，更不(bù)可(kě)能(né ♥×ng)像信号隔離(lí)器(qì)那(nà)樣還(≥±¥πhái)可(kě)解決信号轉換及信号分(fēn)配等問(wèn)題。
信号隔離(lí)器(qì)原理(lǐ)
目前，信号隔離(lí)（變換）器(qì)從(có ¥ng)隔離(lí)方式上(shàng)主要(yào)分(fēn)為(wèi)：變壓器(qì¥₽×Ω)隔離(lí)方式，光(guāng)電(diàn)隔離(lí)方式和(hé)變壓器( ₽qì)與光(guāng)電(diàn)聯合隔離(lí)₽φ方式等幾種。
信号隔離(lí)器(qì)至今已有(yǒu)近(jìn)40∏©年(nián)的(de)曆史，早期的(de)信号隔離(lí)器(qì)都(dōu)♥>'是(shì)采用(yòng)變壓器(qì)隔離<₹§(lí)方式，它的(de)特點是(shì)：性能(néng)穩定，壽命長(cháng)，帶δ£負載能(néng)力強，隔離(lí)強度高(gāo)，但(dàn)電(diàn)路(lù)複"∞α雜(zá)，制(zhì)作(zuò)工(gōng)藝要(yào)求更高(gāδδo)。
随著(zhe)電(diàn)子(zǐ)技(jì)術(shù)的(de≤>)發展，近(jìn)些(xiē)年(nián)來(lái)逐漸出現(xi∑'♣àn)了(le)利用(yòng)光(guāng)耦合器(qì)（opticaγ$l coupler）生(shēng)産的(de)光(guā₹γng)電(diàn)式隔離(lí)器(qì)，它的(de)特點是(shì)：性能(nén∞®g)穩定，抗幹擾能(néng)力強，而且線路(lù)簡單♣₩，成本低(dī)廉，但(dàn)相(xiàng)對(duì✔÷φ♥)于變壓器(qì)隔離(lí)方式壽命略短(duǎn)，隔離(₽∏lí)強度小(xiǎo)。
在一(yī)些(xiē)現(xiàn)場(chǎng)幹擾較大(dà)，工(gōng)藝要(yàσ↕"o)求較高(gāo)場(chǎng)合出現(xiàn)了(le)變壓器(qì)與光(g↔→γ uāng)電(diàn)聯合方式的(de)信号隔離(lí)器(α☆qì)，它的(de)隔離(lí)能(néng)力、抗≤ 無限射頻(pín)和(hé)電(diàn)磁幹擾能(néng)力更強。
信号隔離(lí)器(qì)的(de)原理(lǐ)圖如(rú)下(xià)≠α：
圖中可(kě)以看(kàn)出，隔離(lí)器σ≤✘(qì)實現(xiàn)了(le)輸入對(duì)輸出對(duì)電(diàn)源對₽γ(duì)地(dì)的(de)四端三重隔 >≠離(lí)電(diàn)路(lù)設計(jì)，因此無需系ε∞統接地(dì)線路(lù)，給設計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工(gō ™>ng)帶來(lái)很(hěn)大(dà)方便。也✘£(yě)正是(shì)由于這(zhè)種信号線¥∞ 路(lù)無需共地(dì)的(de)設計(jì)，使得(de)檢測和(hé)↕'φ控制(zhì)回路(lù)信号的(de)穩定÷¶φ♣性和(hé)抗幹擾能(néng)力大(dà)大(dà)增強，從(cóng)而提高(gāo)了(♠≠γ↓le)整個(gè)系統的(de)可(kě)靠性。另外(αγ ₩wài)，這(zhè)種隔離(lí)器(qì)産品除具備極強的(de)濾波能(néng)力外(wà↑≠♦i)，還(hái)有(yǒu)更強的(de)信号處理(lǐ)能&₩(néng)力，能(néng)夠接受并處理(lǐ)熱(rè)電(d↓←iàn)偶、熱(rè)電(diàn)阻、頻(pín)率等各種信号。
隔離(lí)器(qì)主要(yào)技(jì)術(sh↔αù)指标：
1. 隔離(lí)強度：也(yě)叫隔離(lí)能(néng)™£力、耐壓強度或測試耐壓，這(zhè)是(sh→≠§ì)衡量信号隔離(lí)器(qì)的(de)主要(yào)參數(sh÷₹>αù)之一(yī)。單位：伏特@1分(fēn)鐘(zhōng)。它指→Ω的(de)是(shì)輸入與輸出，輸入與電(σ∑diàn)源，輸出與電(diàn)源之間(jiān)的(de)耐壓✔♠能(néng)力。一(yī)般的(de)，這(zhè)種耐壓測試 ♦×☆是(shì)通(tōng)過一(yī)次≠₩∏性樣品的(de)耐壓檢驗來(lái)确定的(de)。在該測試過程中，将持續若幹分(f✔☆←ēn)鐘(zhōng)地(dì)分(fēn)别在輸入與輸出、輸入與電(diàn)源∑®、輸出與電(diàn)源之間(jiān)加載50Hz的(de)工(gōng)頻(pín"Ω)電(diàn)壓，以便得(de)出器(qì)件(j∑←iàn)同另一(yī)個(gè)電(diàn)勢面之間(jiān)不(bù)會π≥↕"(huì)發生(shēng)擊穿的(de)電(diàn)壓Ω<數(shù)值。
目前，市(shì)場(chǎng)上(s♥♣ hàng)的(de)信号隔離(lí)器(qì)的(de)隔♠↑✔離(lí)強度分(fēn)為(wèi)2000V@1分(fēn)鐘(zhōng)，1500V@φ1分(fēn)鐘(zhōng)，1000V@1分(fēn)鐘(zhōng)，™§ 500V@1分(fēn)鐘(zhōng)等幾個(gè)級别。而目前國(guó)內 σ≥(nèi)的(de)幾個(gè)品牌也(yě)能(néng)做(zuò)到'∞(dào)1000V@1分(fēn)鐘(zhōng)，甚至1500V@1γαπ分(fēn)鐘(zhōng)的(de)隔離(lí)強度。
2. 精度：這(zhè)是(shì)衡量一(yī)個φ∏✘(gè)信号隔離(lí)變送器(qì)質量的(de)标尺。業(yè)內(nèi)一(♥ππyī)般能(néng)做(zuò)到(dào)量程的(de)±0.2%。
3. 溫度系數(shù)：表示隔離(lí)器(qì)等±γ§α儀表在環境溫度發生(shēng)變化(huà)時(shí)，精度的(de)變化(huà∞↔§₽)情況。
大(dà)多(duō)情況下(xià)用(yòng)☆₩百分(fēn)數(shù)表示(也(yě)有(yǒu)人(rén)用(yòng)單位250ppm/ K)，響應時(shí)間(jiān)：表征信号隔離(lí)器(qì)的(de)反應速π度。
4. 絕緣電(diàn)阻：內(nèi)部電(diàn)源與φ <γ外(wài)殼之間(jiān)隔離(lí)直流作(zuò)用(yòng)的(de)數(s ®π≈hù)值化(huà)表征。
5. 負載電(diàn)阻：反映了(le)信号隔離(lí)器(qì)的(de)帶載能(néng&∞)力。
信号隔離(lí)（變換）器(qì)的(de)應用(yòng)舉例
隔離(lí)輸入/輸出信号
這(zhè)是(shì)信号隔離(lí)器(qì)核心功能(σ ♥néng)。信号隔離(lí)器(qì)一(yī)方面能(néng)解決接地(d∏≈ ì)環路(lù)和(hé)設備互聯時(shí)産生(shēng)的(de)地✔§×(dì)線參考點不(bù)同的(de)問(wèn)題，兩一(yī)方面能(néng)有(y±™↔σǒu)效地(dì)去(qù)除線路(lù)在傳輸過程中可(kě)σ←能(néng)受到(dào)的(de)射頻(pín)和(hé)電(d$¶iàn)磁幹擾問(wèn)題。
在上(shàng)圖中，兩台現(xiàn)±"場(chǎng)設備（1#和(hé)2#儀表）向PL®↑£C/DCS傳送模拟信号，同時(shí)PLC/D$&CS向另外(wài)兩台現(xiàn)場(chǎng)設備（3#和(↑✘÷hé)4#儀表）發出模拟信号進行(xíng)顯示和(™≥hé)控制(zhì)。在這(zhè)套系統中，理(l☆↓&ǐ)想的(de)狀态是(shì)：位于現(xiàn)場(chǎng)的(de∑±)1#、2#設備與位于主控室的(de)PLC/DCS的(de)參考“地(dì)”電(≠<diàn)位相(xiàng)等，而且傳輸過程中不(bù)存在任何幹擾，這(zhè)樣才能εβ'¶(néng)保證PLC/DCS接收正确。但(dàn)現(xiàn)實情況是(shì)這→®♦(zhè)種“理(lǐ)想狀态”很(hěn)難實現(xiàn✔ )。舉例來(lái)說(shuō)，假設1#和(hé)2#設備輸入的(de)信号為(wèi±☆→ )0-10V DC的(de)模拟信号。我們在現(xiàn)場(chǎng)測量兩<®者的(de)信号也(yě)相(xiàngπ✘ε∞)同。1#設備的(de)“地(dì)”與PLC/DCS的(de)“地(dì)”相(xiàn€σg)等，而2#設備比它們的(de)“地(dì)”電(diàn)位高(gāo)0.1V，這(zhè≠ ♥δ)樣PLC/DCS接收到(dào)的(de)1#設備的(de)信号為(wèi)0π↓↔£-10V，而接收到(dào)的(de)2#設備的(de)信号為(wèi)0.±≠€1-10.1V，顯然誤差産生(shēng)了(le)。π™→γ特别是(shì)在多(duō)級互連的(de)串聯設備中，這(zhè)種誤差₹♥會(huì)變得(de)非常大(dà)！如(rú)果我們簡單地(dì)把1#∑¶¥☆，2#設備的(de)“地(dì)”線在PL§÷C/DCS處彙合連接，那(nà)麽這(zhè)0.Ω≤✘≠1V的(de)電(diàn)壓會(huì)施加在PLC/DCS↑§÷的(de)“地(dì)”線上(shàng)，有(yǒu)可(kě) ∏能(néng)損壞PLC/DCS的(de)局部“α¥♣的(de)”線。同樣，在輸出端的(de)3#，4#設備也(yě)會(huì)出現(xiàn)∏λ類似的(de)情況。由此引起的(de)問(w ≈$×èn)題在現(xiàn)場(chǎng)調試中屢見(jiàn)不(bù)鮮&。
解決上(shàng)述問(wèn)題的(de)成熟的(d e)解決辦法就(jiù)是(shì)在輸入端和(•₽ hé)輸出端分(fēn)别加上(shàng)。從(cóng)信号隔離(∞¥lí)器(qì)的(de)原理(lǐ)圖可(kě)以看(kàn)出，它信号₹¥隔離(lí)器(qì)具有(yǒu)使輸入/輸出信号在電(diàn)氣上(shàng)隔離(l←<í)的(de)特點。換句話(huà)講，現(xiàn)場(ch×♣ǎng)輸入設備與主控接收設備間(jiān)不(bù)™ ∑£存在共“地(dì)”，那(nà)麽輸入信号不(b©ù)管是(shì)0-10V，或是(shì)帶÷ 有(yǒu)哪怕+10V幹擾的(de)10V-20V的(de)信号，經過隔離γ¥✘(lí)器(qì)後均變為(wèi)0-10V的(de)标準信☆®' 号。例如(rú)某大(dà)型水(shuǐ)泥廠(₽©chǎng)新建窯爐的(de)生(shēng)産線調試中，當現(xiàn)場(chǎng)爐溫σ★≠信号接入某國(guó)外(wài)著名品牌↔§DCS系統的(de)8通(tōng)道( dào)模拟量輸入卡鍵後，溫度數(shù)據✘β亂跳(tiào)，根本無法控制(zhì)。又(yòu)如(rú)某電(di<π∞àn)廠(chǎng)化(huà)水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng♣&™)程中，當現(xiàn)場(chǎng)各種不(bù)同類"✔型的(de)壓力變送器(qì)信号接入PLC後，數(shù)據跳(tiào)動厲害，而且誤差非常大 ₽•(dà)，但(dàn)在現(xiàn)場(chǎng)進行↓≈(xíng)單點測試時(shí)有(yǒu)很(hěn)穩定也(yě)很(hěn✘™)準确，可(kě)是(shì)隻要(yào)向PLC接入兩點以上(shàng)>☆£的(de)信号後，信号就(jiù)發生(shēng)跳(tiào)≤π★變。這(zhè)兩種情況在加了(le)信号隔離(β∑lí)器(qì)後，工(gōng)作(zuò)正常。
信号隔離(lí)分(fēn)配
在實際應用(yòng)中，我們經常遇到(dào♠♣₩)将一(yī)個(gè)變送器(qì)信号接入兩個(g✘βα₽è)或兩個(gè)以上(shàng)接收裝置的(de)情況，若采用λ¥(yòng)串聯環路(lù)，則環路(lù)中任一(yī)處開(kāi)路(lù±↕$♣)都(dōu)會(huì)造成整個(gè)環路(lγ≤¥•ù)上(shàng)的(de)儀表無信号，同時(shí)負載電(di¶÷àn)阻之和(hé)很(hěn)容易超過變送器(qì)的(de)負載能(néng)力←₩€，所以一(yī)般不(bù)采用(yòng)這(zγ₩δ¶hè)種方式。通(tōng)常采用(yòng)的(d>©e)方式是(shì)：在環路(lù)中串÷∏接一(yī)個(gè)電(diàn)阻，在将負載并聯在電(diàn)阻上(shàng)以取得'☆(de)電(diàn)壓信号，如(rú)串接一(yī)個(gè±>)250Ω電(diàn)阻将4-20mA電(φ∞ diàn)流信号轉換成1-5V電(diàn)壓信号。如(rú)下(xià)圖：
這(zhè)種方式雖然能(néng)避開(kāi)開(kāi)路(lù)及負載能(nén₹&≈g)力等問(wèn)題，但(dàn)卻存在以下(xià)不(bù)足：
① 由于電(diàn)阻本身(shēn)難以達到(dào)高(gāo)精度，加之∑π存在接線端電(diàn)阻以及電(diàn)阻發熱(rè)引起阻抗升高(gāo)等因素，所以電(dα±iàn)壓信号較難保證高(gāo)精度； ☆∏② 通(tōng)過串聯電(diàn)阻取電(diàn)壓信号方法是(sΩ₽hì)以假定接收設備的(de)輸入阻抗無窮大(dà)為(wèi)理(l♣♥≠ǐ)想前提的(de)，所以接收設備的(de)輸入阻抗必然對(duì)信号的(de€$)測量産生(shēng)誤差，而且，并聯設備數(shù)目越多(duō)，誤差£→越大(dà)；
③ 導線越長(cháng)，電(diàn)阻的(de)電(diàn)壓降φ←←↑越大(dà)，對(duì)實際電(diàn)壓信号的(d"≈&♣e)影(yǐng)響也(yě)越大(dà)，因此信号傳輸距離(lí)不(bù)能(néng)太♦>長(cháng)；
④ 由于RFI/EMI（無線射頻(pín)/電(diàn)磁幹擾☆"）的(de)信号容易與電(diàn)壓信号疊加，所以該連接易受無限射頻♦♣(pín)/電(diàn)磁幹擾。
解決以上(shàng)問(wèn)題的(de)理(lǐ)想方案就(j✘€iù)是(shì)使用(yòng)信号（隔離(l≤₹←í)）分(fēn)配器(qì)！它精度高(gāo)、隔離(lí)能(néng)力強 ε，可(kě)以解決以上(shàng)各種問(wèn)題，以下(xià)≠≠γ₽圖為(wèi)例：
上(shàng)圖中，兩輸出信号既可(kě₹≥φ)相(xiàng)同也(yě)可(kě)互異，變送器(qì)、RCVR≈÷∏←（接收設備）間(jiān)隔離(lí)；任一(yī)接收設備出現(xiàn)故ε↑•障，不(bù)會(huì)影(yǐng)響整個(g≈₩™↔è)環路(lù)及另一(yī)套設備。
避免電(diàn)源沖突
有(yǒu)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表在配套時(shíΩ₽¶)，由于協調不(bù)利，産生(shēng∞₽×)了(le)如(rú)下(xià)情況：接收設備（如(rú)某些(xiē)DCπ$♣S輸入卡鍵）的(de)信号接入端帶有(yǒu)24V電(diàn)源（即我們常說(shu§™♦←ō)的(de)兩線制(zhì)接口），而現(xiàn)場(c✔α$hǎng)為(wèi)4線制(zhì)變送器(qì)，輸出信号為(wèi)有&↕(yǒu)源信号，因此，來(lái)自(zì)于現(xiàn)☆♣•場(chǎng)的(de)4線制(zhì)變送器(qì)輸出信号與來(lái)€₽自(zì)于接收裝置的(de)兩線制(zhì)電(diàn)源信号就(jiù)會(huì©♦$)發生(shēng)沖突。
解決的(de)方法是(shì)：接入輸出環路(lù)供電(diàn)型隔離(lí≥∞←)器(qì)，它通(tōng)過信号輸出線由接收設備供§≠♦電(diàn)，并将現(xiàn)場(chǎng)4線制(∞×βzhì)變送器(qì)的(de)有(yǒu)源信≥β号經隔離(lí)後輸出給接收設備，這(zhè∏φ)樣不(bù)僅避免了(le)電(diàn)源沖≈≥突，而且還(hái)對(duì)信号實行(xíng)了(le)隔離(lí)。如(r↓≈ú)圖：
提供電(diàn)源并隔離(lí)
4線制(zhì)外(wài)部供電(diàn)型信号隔離(lí)器(qì)，具有(yǒu)向♠©2線制(zhì)變送器(qì)供電(diàn)的(de)功能(néng)，由此可±Ω (kě)以免去(qù)為(wèi)變送器(qì)再配置電(diàn✔δ✘)源的(de)麻煩。并且也(yě)提供了(le)信号隔離(lí)功能(néng)$∞。 信号轉換并隔離(lí)
上(shàng)述介紹的(de)所有(yǒu)隔離(lí)器(qì)都(dōu)帶≥₩有(yǒu)信号轉換功能(néng)，可(kě)接受如βλ(rú)直流标準（或非标準）信号、熱(rè)電(diàn)偶信号、熱(rè)電(diàn≠♠ ↔)阻信号、電(diàn)位計(jì)信号，甚至交流信号等，并可(>€§kě)以輸出用(yòng)戶需要(yào)的(de)§✔各種信号。
智能(néng)型信号隔離(lí)器(q↓<↓¥ì)
随著(zhe)技(jì)術(shù)的(de§♠₽α)不(bù)斷進步，市(shì)場(chǎng)上(shàng)出β'現(xiàn)了(le)許多(duō)智能(néng)型信号隔離≠♠"(lí)器(qì)，它除具有(yǒu)常規信☆→♥号隔離(lí)器(qì)的(de)優異性能(néng)外(wài<α♠↓)，特加入了(le)CPU控制(zhì)單元，¥"具有(yǒu)現(xiàn)場(chǎng)可(kě)編程功能(néng)及通(tōn≠∞g)信功能(néng)。這(zhè)種高(gāo)智能(néng)的(de)信号隔離(lí≤≠)器(qì)有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的(de)應用✘φ∞(yòng)靈活性，可(kě)以有(yǒu)效地≥₩$(dì)減少(shǎo)庫存數(shù)量，降低(dī)資金(jīn)積壓。這(zhè)種智能(•®>£néng)型的(de)信号隔離(lí)器(qì)必将成為(wèi)這(★×zhè)一(yī)領域的(de)主流。