信号隔离器的功能原理是什么？

信号隔离器的原理

信号隔离器的原理是将变送器或仪表的信号，通过半导体器件调制转化，然后通过光感或是磁感器件实现隔离转换，然后再实行解调转换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源实行隔离处理，保证转换后的信号、电源、地之间绝对独立。同时对叠加在测量值上的干扰信号进行滤波，以及根据控制系统输入、输出要求对信号进行匹配，因此，隔离、放大、滤波和匹配是信号隔离器所起的作用。

① 隔离

工业现场仪器仪表、执行器等设备，基本都做了接地，设备之间的电势差将致使接地环流出现，从而导致信号传输过程被干扰。此外，一旦控制回路出现强电压冲击，回路中关联设备将无一幸免。信号隔离器一般采用三端隔离技术，各个过程环节有效隔离，保证信号传输精度的同时，彻底解决接地环路电流和信号隔离保护等问题。

② 滤波

工业现场广泛使用变频器及电机设备等，强电磁辐射导致的耦合干扰常导致信号失真出现“毛刺”，部分信号采用屏蔽电缆仍无法有效解决该问题。对一些重要的模拟量信号，采用隔离器能够保证数据传输的稳定性和可靠性。

③ 放大

模拟量信号远距离传输过程中，加装隔离器，对信号进行放大，可有效提高信号负载能力保证传输信号的准确可靠。

④ 转换

信号隔离器能够将各种类型模拟量信号如电压、电流、热电阻、热电偶、频率、电位等信号转换为标准信号，对信号进行隔离的同时，解决信号匹配问题。

信号隔离器的分类

信号隔离器分有源信号隔离器和无源信号隔离器。

有源信号隔离器

有源信号隔离器由独立的电源供电，以确保隔离器出色工作，模块在输入侧需要有源信号，在输出测它们则提供经过过滤和放大的信号，根据应用情况输入/输出与电源之间相互隔离。有源信号隔离器包括三端隔离、输入端隔离与输出端隔离。

① 三端隔离

三端隔离只需要一个电源，这个电源与测量电路隔离，采用这种技术隔离的模块，它们所有连接在输入端、输出端或者电源上的组件皆不会互相干扰，三端之间也相应地互相电隔离。

② 输入端隔离

采用这种隔离技术的模块应该保护输出侧连接的电子设备(例如控制器的输入卡)不受现场的各种干扰。所以，输入端和等电位的输出端和电源部分是电隔离的。

③ 输出端隔离

采用这种隔离技术的模块应该保护输入侧连接的电子设备(例如控制器的输出卡)不受现场的各种干扰。所以，输出端和等电位的输入端和电源部分是电隔离的。

无源信号隔离器

无源信号隔离器提供了一种附加和实质性的便利，它无需额外的电源供电，模块的的工作电源是通过输入或输出回路提供，其内部电路消耗的电流极小，不影响信号的正确传输。根据信号隔离器的供电方式分输入侧供电、输出侧供电、无源馈电等。

① 输入侧供电

采用这种隔离技术时，这些无源信号隔离器从有源输入回路(例如电磁流量计或控制系统输出卡)获取所需的能量用于信号传输和电隔离，输出侧提供经过处理的电流信号用于控制或调节。

② 输出侧供电

采用这种隔离技术时，这些无源信号隔离器(输出侧获取能量)从有源输出回路(最好是从控制系统输入卡用辅助电源供电的)获取所需的能量用于信号传输和电隔离。

无源馈电隔离器

采用这种隔离技术时，这些模块从有源输出回路获取所需的能量用于信号传输和电隔离，无源馈电隔离器把这种从输出回路获得的能量另外还供给一个连接在输入侧的无源检测探头(例如压力变送器)，检测探头借助于提供的能量发出一个有源信号，通过无源馈电隔离器电隔离并且从输出侧输出。

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