簡介
信号隔離器又名隔離器、信号轉換器、信号調理器,是工業控制系統中重要組成部分，信号隔離器是一種采用光電隔離原理或者磁電隔離原理,将輸入信号進行隔離和轉換後輸出的電子設備。
用途
信号在傳輸過程中會遇到各種各樣的幹擾，為保證信号穩定，使用信号隔離器尤為重要。
工作原理
首先将PLC接受的信号，通過半導體器件調制變換，然後通過光感或磁感器件進行隔離轉換，然後再進行解調變換回隔離前原信号或不同信号，同時對隔離後信号的供電電源進行隔離處理，保證變換後的信号、電源、地之間絕對獨立。
抗擾措施
供電系統的抗幹擾設計
對傳感器、儀器儀表正常工作危害最嚴重的是電網尖峰脈沖幹擾。産生尖峰幹擾的用電設備有：電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器、帶鎮流器的充氣照明燈，等等。尖峰幹擾可用硬件、軟件和（或者）硬件軟件結合的辦法來抑制。
（1）用硬件線路抑制尖峰幹擾的影響，常用辦法主要有三種：
①在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設計的幹擾控制器，将尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上，從而減弱其破壞性；
②在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖；
③在儀器交流電源的輸入端并聯壓敏電阻，利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓，從而削弱幹擾的影響。
（2）利用軟件方法抑制尖峰幹擾
對于周期性幹擾，可以采用編程進行時間濾波，也就是用程序控制可控矽導通瞬間不采樣，從而有效地消除幹擾。
（3）采用硬、軟件結合的看門狗（watchdog）技術抑制尖峰脈沖的影響
軟件：在定時器定時到之前，CPU訪問一次定時器，讓定時器重新開始計時，正常程序運行，該定時器不會産生溢出脈沖，watchdog也就不會起作用。一旦尖峰幹擾出現了“飛程序”，則CPU就不會在定時到之前訪問定時器，因而定時信号就會出現，從而引起系統複位中斷，保證智能儀器回到正常程序上來。
（4）實行電源分組供電，例如：将執行電機的驅動電源與控制電源分開，以防止設備間的幹擾。
（5）采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動器對其它設備的幹擾。該措施對以上幾種幹擾現象都可以有效地抑制。
技術特點
信号隔離器采用了先進的數字化技術，在對高、低頻幹擾信号的抑制方面均有着優異表現，即使在大功率變頻控制系統中依然能夠可靠應用，内部采用數字化調校、無零點及滿度電位器、自動動态校準零點、溫度漂移自動補償等諸多先進技術，這一系列技術的應用使産品的穩定性及可靠性得到科學的保證。以上各項技術領先國際先進水平。
信号隔離器可以與單元組合儀表及DCS、PLC等系統配套使用，在油田、石化、制造、電力、冶金等行業的重大工程中有着廣泛應用。
技術參數
◇系統傳輸準确度：±0.2%×F·S
◇溫度漂移：≤0.0035%F·S/℃（35PPM/℃）
◇液晶數字顯示位：雙行四位顯示，浮點小數。
◇電流輸出允許外接的負載阻抗：4-20mA輸出時0-500Ω；0-10mA輸出時0-1kΩ，需要更大的負載能力請在訂貨時說明。
◇電磁兼容：符合IEC61000-4-4：1995中所規定的第四類（惡劣工業現場）環境對産品的抗電磁幹擾要求。
◇輸入/輸出/電源/通訊/雙路間絕緣強度：直流DC≥2000V.DC，交流AC≥1500V.DC
◇儲運環境溫度：-40～+80℃
◇相對濕度：10-90%RH（40℃時）
◇供電電源：交流：AC95-265V直流：DC12-32V（反接保護）
◇輸入功率：0.9-1.8W
◇通訊接口：RS232或RS485，MODBUS軟件協議（選配）。
◇外形尺寸：寬×高×深：22.5×100×115mm
◇淨重：140g±20g
所有功能
一、保護下級的控制回路。
二、消弱環境噪聲對測試電路的影響。
三、抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設備的幹擾；同時對下級設備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護。DIN系列導軌結構，易于安裝，可有效的隔離輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動幹擾。
供電方式
1、獨立供電的隔離器：
需要配備獨立20~35VDC的直流電源。這種方式的優點是隔離傳輸精度高；電源、輸入、輸出之間完全隔離，多路系統供電電源不需隔離，可保證高抗幹擾性能，輸入信号可以變換為其它類型的型号。
2、回路供電的隔離器：
在實際工業監控系統中，DCS、PLC或其他顯示儀表具有卡件内部供電的使用越來越廣泛。回路供電型隔離器又往往不能滿足這些卡件對信号隔離傳輸精度要求高和二線制變送器配電電壓要求高的條件。因此，輸出回路供電型的隔離器既保留了獨立供電型隔離器的優越性能，又滿足輸出回路供電接口的要求。使用說明
輸入回路缺省為單回路
D雙回路（相互隔離）
輸入信号(雙輸入相同)14-20mA
21-5V
30-10mA
40-5V
50-10V
第一路輸出14-20mA
21-5V
30-10mA
40-5V
50-10V
第二路輸出0缺省為無第二輸出
14-20mA
21-5V
30-10mA
40-5V
50-10V
供電方式缺省為交流220V
D直流24V
作用原理
幹擾原因
（1）地環流幹擾
在工業生産過程中實現監視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統和執行機構，他們之間的信号傳輸既有微弱到毫伏級、毫安級的小信号；又有幾十伏，數千伏、數百安培的大信号；既有低頻直流信号，也有高頻脈沖信号等等，構成系統後往往發現在儀表和設備之間傳輸相互幹擾，造成系統不穩定甚至誤操作，出現這種情況除了每個儀器、設備本身的性能原因如抗電磁幹擾影響，還有一個十分重要的原因就是各種儀器設備根據要求和目的都需要接地,例如為了安全，機殼需要接大地。
為了使電路正常工作，系統需要有公共參考點；為了抑制幹擾加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于儀表和設備之間的參考點之間存在電勢差（也就是各設備的共地點不同）因而形成“地環流”、“接地環流”問題是在系統處理信号過程中必須解決的問題。
（2）自然幹擾
雷電是一種主要的自然幹擾源，雷電産生的幹擾可以傳輸到數千公裡以外的地方。雷電幹擾的時域波形是疊加在一串随機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射産生的，在一天中不斷變化。太陽噪音則随着太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊産生幹擾，而雷電能量尖蜂脈沖可以對很多設備造成損壞，應該加以避免或降低損壞程度，減少損失。
（3）人為幹擾
電磁幹擾産生的根本原因是導體中有電壓或電流的變化，即較大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導體産生電磁波輻射。一方面，人們可以利用這一特點實現特定功能，例如，無限通信、雷達或其他功能；另一方面，電子設備在工作時，由于導體中的dv/dt或di/dt會産生伴随電磁輻射，無論主觀上出于什麼目的，客觀上對電磁環境造成了污染。
還有工廠企業在生産過程中會經常有一些大型的設備（電機、變頻器）頻繁開關，他們也會造成一些容性、感性的幹擾，也将影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電壓電流突變的場合，肯定會有電磁幹擾存在。數字脈沖電路就是一種典型的幹擾源，随着電子技術的廣泛應用,電磁污染情況會越來越嚴重
解決幹擾
首先幹擾的三要素是幹擾源、敏感源和耦合路徑，這三要素缺少一個，電磁兼容問題都不會存在。因此要從這三要素入手。找出最方便的解決辦法，一般幹擾源和敏感源是沒辦法解決的，通常是從耦合路徑想辦法，也是最常用的辦法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理地環流最為常見也最為麻煩，下面以此為探讨話題。
（1）第一種方法：所有現場設備不接地，使所有過程環路隻有一個接地點，不能形成回路，這種方法看似簡單。但實際應用中往往很難實現，因為某些設備要求必須接地才能保證測量精度或人身安全，某些設備可能因為長期遭到腐蝕和磨損後或氣候影響而形成新的接地點。
（2）第二種方法：使兩接地點的電勢相同（如圖1所示，使V1=V2），但由于接地的電阻受地質條件及氣候變化等衆多因素的影響，這種方法其實在實際中也無法完全能做到。
（3）第三種方法：在各個過程環節中使用信号隔離器，斷開過程環路，同時又不影響過程信号的正常傳輸，從而徹底解決地環路的問題
優越性
在各個過程環路中使用信号隔離辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現場帶隔離的變送器（部分設備可以做到），也可以用信号隔離器來實現。比較起來，用信号隔離器有以下優點：
絕大部分情況，采用信号隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜信号隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁幹擾等方面性能更加優越
信号隔離器應用靈活，而且它還有信号轉換和信号分配及接口轉換等功能，使用起來更加方便
信号隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互完全獨立，構成系統的配置、日常維護更加方便
如何選擇
隔離器價格參差不齊，該怎麼選擇呢？
隔離器位于二個系統通道之間，所以選擇隔離器首先要确定輸入輸出功能，同時要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型、環路供電型等）适應前後端通道接口模式，此外尚有精度、功耗、噪音、絕緣強度、總線通訊等許多重要參數涉及産品性能，例如：噪音與精度有關、功耗能量與可靠性有關，這些需要使用者慎選。總之，适用、可靠、産品性價比是選擇隔離器的主要原則。
标準系列導軌結構，易于安裝，可有效的隔離；輸入、輸出和電磁閥及大地之間的電位，能克服變頻器噪聲級各種高低頻脈動幹擾。
