
電流隔離器,也可以稱為信號隔離器、隔離模塊、信號分配器、隔離變送器等,本質(zhì)是一種在輸入電路和輸出電路之間提供電氣隔離的電子儀表。輸入信號首先被調(diào)制成高頻交流信號,通過變壓器耦合到次級線圈,再經(jīng)過解調(diào)、濾波和放大,恢復(fù)成標(biāo)準(zhǔn)的模擬或數(shù)字信號輸出。
在現(xiàn)代工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)領(lǐng)域,各種復(fù)雜的電子系統(tǒng)需要協(xié)同工作。這些系統(tǒng)常常處于不同的電位水平,或者充斥著高壓、瞬態(tài)脈沖和電氣噪聲。如何確保低壓控制電路的安全,并在這充滿干擾的環(huán)境中傳輸準(zhǔn)確的信號呢?這就是電流隔離器的用處所在。
電流隔離器的作用大致有:
1. 保護(hù)工作人員和設(shè)備的安全:工業(yè)現(xiàn)場可能存在數(shù)百甚至數(shù)千伏的高壓。如果高壓通過信號線竄入控制室的控制系統(tǒng)(如PLC、DCS),會燒毀昂貴的CPU模塊和I/O卡,甚至威脅操作人員的安全。隔離器將高壓擋在門外,確保了低壓側(cè)的安全。
2. 消除地環(huán)路、噪聲干擾:當(dāng)系統(tǒng)中有多個設(shè)備在不同的接地點接地時,由于各點電位存在微小差異,會形成“地環(huán)路",產(chǎn)生環(huán)流。這種電流會成為疊加在信號上的噪聲,導(dǎo)致測量值跳動、不準(zhǔn)或失真。隔離器通過切斷地環(huán)路,從根本上解決了這一問題。工廠環(huán)境充斥著電機(jī)、變頻器、繼電器等設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾(EMI)。隔離器的高隔離強(qiáng)度能有效抑制這些共模噪聲,保證信號傳輸?shù)耐暾院蜏?zhǔn)確性。
3. 信號傳輸、轉(zhuǎn)換與匹配:隔離器可以將一種類型的信號轉(zhuǎn)換為另一種類型。如,將來自現(xiàn)場傳感器的4-20mA轉(zhuǎn)換為0-10V電壓信號輸出給PLC,或者轉(zhuǎn)換為RS485信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
電流隔離器是連接現(xiàn)場傳感器與PLC/DCS系統(tǒng)的橋梁,是構(gòu)建穩(wěn)定有效、安全的工業(yè)系統(tǒng)環(huán)境中的重要一環(huán)。
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