磁耦隔离器分解

磁耦隔离器

一磁耦简介

磁耦：基于磁隔离技术的隔离器件，也称为磁隔离器。

磁耦合隔离是指利用电磁感应原理，把需要传输的变化信号加在变压器的初级线圈，该信号在初级线圈中产生变化的磁场，变化的磁场使次级线圈的磁通量发生变化，从而在次级感应出与初级线圈激励信号相关的变化信号输出，在整个信号的传输过程中，初级与次级之间没有发生电连接，从而达到隔离初次级的目的。

磁耦隔离器根据对信号编解码的不同，主要有脉冲调制变压器隔离器(ADI公司)和巨磁电阻隔离器（NVE公司和安华高公司）。

脉冲调制变压器隔离器

ADI公司的iCoupler隔离器是基于芯片尺寸变压器的磁耦合器，是采用脉冲调制方式实现的数字隔离器件。

磁隔离变压器采用平面结构，在晶圆钝化层上使用CMOS金属和金构成。金层下有一个高击穿的聚酰亚胺层，将顶部的变压器线圈与底部的线圈隔离开来。连接顶部线圈和底部线圈的CMOS电路为每个变压器及其外部信号之间提供接口。晶片级信号处理提供了一种在单颗芯片中集成多个隔离通道以及其它半导体功能的低成本的方法。磁隔离技术消除了与光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题；功耗降低了90%；并且无需外部驱动器或分立器件。

图1脉冲调制变压器隔离器剖面图

磁隔离的每个线圈的直径大约是500um，匝数15。顶部线圈粗4um，采用金材料制成；底部线圈粗1～2um，采用铝或金材料制成。

磁耦隔离器是空心变压器，没有磁芯。为了实现紧密互耦，将两个15匝、直径500um 的线圈直接堆叠，空隙仅为20um。这使得耦合系数大于0.8。

工作原理

iCoupler数字隔离器使用传送到给定变压器初级端的脉冲对输入逻辑跳变进行编码。这些脉冲从变压器初级线圈耦合到次级线圈，并且由次级端电路检测。然后，该电路在输出端重新恢复成输入数字信号。此外，输入端还包含一个刷新电路，保证即使在没有输入跳变的情况下输出状态也与输入状态保持匹配。

图2 脉冲调制变压器隔离器原理图

数字信号的传送通过发送大约1ns宽的短脉冲到变压器另一端来实现，两个连续的短脉冲表示一个上升沿，单个短脉冲表示下降沿。信号传送框图如下图所示。次级端有一个不可重复触发的单稳态电路产生检测脉冲。如果检测到两个脉冲，输出就被置为高电平。相反的，如果检测到单个脉冲，输出就置为低电平。采用一个输入滤波器有助于提高噪声抗扰能力。

如果1ms左右没有检测到信号边缘，发送刷新脉冲信号给变压器来保证直流的正确性(直流校正功能)。如果输入为高电平，就产生两个连续的短脉冲作为刷新脉冲，如果输入为低电平，就产生单个短脉冲刷新。这对于上电状态和具有低数据速率的输入波形或恒定的直流输入很重要。

为了补充驱动器端的刷新电路，在接收器端采用了一个监视定时器来保证在没有检测到刷新脉冲时，输出处于一种故障安全状态。

图3 脉冲调制变压器隔离器工作流程图

对于磁耦来说，每个通道都包含一个输入缓冲器，一个编码器（内置刷新发生器），一个隔离变压器，一个解码器（内置看门定时狗）和一个输出缓冲器。下图即为ADUM1100的内部结构示意图

图4 ADUM1100的内部结构示意图

技术特点

1技术核心是发射与接收信号的平面变压器：

这些变压器完全由标准半导体制造工艺进行集成，磁耦由被聚酰亚胺层分开的两个线圈组成，聚酰亚胺层起到隔离阻障的作用。由于磁耦隔离器的目的是将输入和输出信号隔离开来，所以变压器初级端电路与变压器次级端电路必须在隔离的芯片上。变压器本身可以放置在任意芯片上，也可以放在第三个芯片上。

图5 封装图

由于采用金材料制作底部线圈与顶部线圈，并通过增加线圈绕线的直径降低阻抗，因此可以优化变压器，使得能跨越隔离阻碍传输能量。这样做不会影响信号隔离度。

2 能够将发送和接收通道集成在同一个封装中：

由于磁隔离变压器本身是双向的，所以只要将合适的电路放置在变压器的任意一边，信号就可以按照任意方向通过。按照这种工作方式，可采用多种收发通道配置来提供多通道隔离器。

2可用作为隔离DC/DC转换器的变压器：

允许将数据隔离和电源隔离两种功能都集成在一个封装内。

4 抗外部磁场干扰能力极强：

电磁耦合的主要缺点是对外部磁场(噪声)的磁化和受外部磁场干扰，磁耦受外部磁场的影响较小，因为磁耦的尺寸极小，其直径大约只有0.3mm。将一个频率为1MHZ的电流置于距离磁耦5mm远处，要想破坏磁耦的性能，其电流必须达到500A。这是一个频率较高强度较大的磁场。尽管采用磁耦的系统中包含了发电机、电动机和其它涉及到强磁场的设备，但是目前还没有任何一个应用会达到甚至接近这么高的磁场。

5 绝缘材料使用聚酰亚胺

磁隔离器件使用的聚酰亚胺涂层厚度为20um，介电击穿强度超过400V/um，这使得iCoupler隔离器能够在超过8kV的瞬间交流电压条件下使用。

由于淀积的聚酰亚胺薄膜没有空隙且不会受到电晕放电的影响，因此iCoupler隔离期还表现出良好的抗老化行为，可以在连续的交流电压与直流电压下工作。

另外，聚酰亚胺有卓越的击穿强度、热稳定性（失重温度超过500°C，玻璃化转变温

度大约是260°C）与机械稳定性（拉伸强度超过120MPa，弹性延伸率超过30%，且不易变形）、耐化学性（推动了聚酰亚胺层顶部集成电路处理，例如利用Au涂层生成iCoupler 变压器线圈）、出众的静电放电（ESD）性能与相对介电常数（能够应对超过15kV的EOS 与ESD事件）等。

聚酰亚胺层的介电常数是3.3，与小直径Au变压器线圈配合良好，使隔离层之间的电容最小。大多数隔离器输入与输出之间的电容小于2.5 pF。

优点

1 磁耦隔离器具有非常高的带宽：

顶部与底部线圈的自激频率分别是1 GHz与400 MHz，线圈之间的电容小于0.3 pF。高带宽与小电容使磁隔离技术能够提供极高速的数字隔离。

2磁耦隔离线圈具有低电感、高阻抗：

每个线圈的电感大约是110 nH，顶部金线圈阻抗是25Ω，底部铝线圈阻抗是50Ω。这样的L/R比值使得低频信号无法直接通过。

3 能传输直流和高频信号：

磁隔离技术采用创新的编码电路通过变压器传输仅1～2 ns宽的脉冲，而不管输入信号的频率。解码电路由这些1～2 ns宽的脉冲重新恢复出输出信号。这种编码/解码方法允许iCoupler磁隔离产品传输直流和高频信号。

4 磁隔离可以在低成本条件下实现多通道及其他功能集成。

iCoupler与光耦的比较

iCoupler磁耦隔离系列产品的功耗仅为传统光耦的1/10---1/60左右，速度最高可达150M。可集成多个通道，且通道方向分布灵活。iCoupler数字隔离器系列产品的最高隔离电压是5KV，最高绝缘电压是600V，最低瞬态共模抑制能力是25KV/μs，兼容TTL/CMOS，供电电压2.7V~5.5V，最大驱动电流为0.1A。以下即为iCoupler与光耦的比较：

1 性能：速度更高、瞬态共模抑制能力更强（25kv/μs）

时序精度，瞬态共模抑制力，通道间匹配程度均优于传统光电隔离器；瞬态抗扰度可高达25kV/us。其额定隔离电压是高隔离度光电耦合器的两倍，并且数据传输速率和时序精度是其10倍。

2 总成本：集成度更高

iCoupler磁耦产品用薄片加工技术制造的，因此，多隔离通道能够有效地与其他半导体功能结合起来。集成度更高，最多一个芯片上集成了4个通道，能够减少40％～60％的尺寸和成本。采用了低成本、小体积的SOIC封装。每通道成本为传统高速光电隔离器的40％。

3 功耗：最少只有0.8mA

因为iCoupler磁耦产品不包含效率低的发光二极管和光敏三极管，它的功率只有光耦的2％。也因此减少了散热，改善了性能，并且常常因此节省了成本。

4 简单易用：不用任何分立元件支援

所有的iCoupler 磁耦产品都有标准的CMOS 数字输入输出接口，没有外部组成部分需要通过其它数字设备连接到磁耦。此外，iCoupler 磁耦产品的性能在温度，电压和整个寿命中是极稳定的。磁耦因此能够被快速地被应用到任何设计中而不需要复杂联合的光耦。

分类

目前各大厂商的数字隔离器里面，ADI 的数字隔离器种类最多、型号最全、功耗最低、IO 驱动能力最强（-35mA---+35mA ）。不仅可提供5000V 隔离度的隔离器，还可提供RS232、RS485、USB 等隔离芯片，而且是唯一可集成DC-DC 隔离电源隔离芯片。以下是ADI 磁隔离芯片的选型表及几种主要类型的芯片介绍：

1 通用型多通道数字磁隔离器

灵活的通道配置，用来替代之前的光耦产品；

典型型号：ADUM1201、ADUM1411

ADUM1201电源电压范围在2.7V 到5.5V 之间，可以实现低电压供电。电源和参考地之间需要接入0.01μF 到0.1μF 电容，以滤除高频干扰，电容和电源之间的距离应该在20mm 以内，这样可以达到更好的滤波效果。由于两个隔离通道高度匹配，通道间串扰很小，并且采用两通道输入输出反向设计，大大简化可隔离器与所隔离两端的硬件连接。

图6 ADUM1201内部框图

ADUM1201正常工作时，两端的供电源需要同时上电才能保证ADUM1201两通道都能正常工作，如果有一个没有上电就能导致整个芯片无法正常工作。

图7 ADUM1201的应用图

ADI磁隔离芯片选型

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高集成度及稳定性，改变传统的分立隔离方案；

典型型号：ADM2483、ADM2587E

ADM2483功能上相当于集成了三个单通道的光耦和一个RS485收发器，速率是500Kbps，封装是SOW—16。

图8 ADM2483内部框图

体积小：原来需要用三个6N137和一个MAX485、还有一个DC-DC隔离电源模块来做RS485通讯的接口隔离，现在只需用一个ADM2483和一个DC-DC隔离电源模块就可以了，因为磁隔离技术属于电压型，所以无需外接限流电阻，而且前端支持3.3V/5V供电，大大简化了电路和提高了性能。

独特的电源监控功能：ADM2483有一个电源监控脚PV，这个引脚的功能是供电电源监测，当供电电源低于2.0V时，此引脚置低，ADM2483不工作，当供电电源高于2.0V时，此引脚则会自动置高，ADM2483工作，一般在实际应用中，将其置高或悬空（注：置高时最好接一10K左右上拉电阻，以防电流过大将PV脚烧坏）。

图8 ADM2483的应用图

A、B总线端：ADM2483内部集成的RS485收发器，具有热关断与输入失效保护功能。但ADM2483并不具有ESD保护功能（最多人体模式可到4000V），所以，总线端需加保护电路。

完全的数据隔离，以单芯片实现RS-232接口隔离；

典型型号：ADM3251E

ADM3251E是一款高速、2.5 kV完全隔离、单通道RS-232/V.28收发器，采用5 V单电源供电，数据速率高达460 kbps。这款器件非常适于工作在苛刻的电气环境，或频繁插拔RS-232电缆的环境中。

ADM3251E集成了双通道数字隔离器以及isoPower集成隔离电源。由于内置ADI公司iCoupler技术的芯片级DC-DC转换器，因此无需外部分立的隔离DC-DC转换器。

图9 ADM3251E内部框图

ADM3251E的典型应用电路图如下，图中的插针1、2可直接连接MCU的UART，C1、C2是ADM3251E的两个去耦电容，VISO 可实现5V的稳定输出，前端的VCC兼容3V/5V 工作电压（3V工作时，内部DC/DC不工作，需双端供电）。ADM3251E的高集成度使得原来复杂的多分立器件RS232系统，真正的可以单个芯片实现，不仅节约了PCB面积，而且降低了研发成本，可以说是工业RS232接口的首选。

图10 ADM3251E的应用

4 集成DC/DC的数字磁隔离器

集成电源隔离，使隔离电路设计更简化；

典型型号：ADUM5401、ADUM5402

ADuM5401DC-DC转换器部分的工作原理：采用副边控制器结构，集成隔离脉宽调制（PWM）反馈。VDD1为振荡电路提供电源，该电路将开关电流输入一个芯片级空芯变压器。传输至副边的电源经过整流并调整到3.3V或5V。副(VISO)边控制器通过产生PWM控制信号调整输出，该控制信号通过专用iCoupler数据通道被送到原（VDD1）边。PWM调制振荡电路来控制传送到副边的功率。通过反馈可以实现更高的功率和效率。

图11 ADUM5401内部框图

ADUM5401的典型应用：锂离子电池组包含大量的电池单元，必须正确监控才能提高电池效率。下图所示电路中的6通道AD7280A 充当主监控器，向电池管理控制器（BMC）提供精确的测量数据。AD7280A位于电池管理系统（BMS）的高压端，具有一个菊花链接口，最多能将8个AD7280A堆叠在一起，以监控48个锂离子电池单元的电压。堆叠中的相邻AD7280A可以直接通信，向上向下传递数据，而无需隔离。堆叠底部的AD7280A主器件使用SPI接口与BMC通信，只有在这个地方才需要高压电流隔离，以便保护BMS的低压端。数字隔离器ADuM1201 和集成DC/DC转换器的隔离器ADuM5401共同提供所需的6通道隔离，构成一种紧凑、高性价比的解决方案。

图12 锂电池组应用图

5 双向信号磁隔离器

实现单路通道双向隔离，适用于1-wire、2-wire总线；

典型型号：ADUM1250

ADuM1250/ADUM1251 是一款无锁存双向传输的I2C、SMbus、PMbus、1-wire总线隔离器，支持热插拔。包含与I2C接口兼容的非闩锁、双向通信通道。这样就不需要将I2C信号分成发送信号与接收信号供单独的光电耦合器使用。

图13 ADUM1250内部框图

下图为传统的电池检测电路，由于各监测板不共地，所以发送和接收的信号都需经光电耦合器6N135 进行隔离，由于DS2438 输出电流较小，不能驱动光电耦合器，故增加了驱动／缓冲器74LS07。DS2438 的数据输出端DQ 为漏极开路，所以增加上拉电阻R7。

数字信号在传输过程中抗干扰能力强，提高了测量精度，各检测板并行工作，可以同时监测电池组中的各单体蓄电池的状态。但这在多串的电池保护中，增加了电路的体积与成本。

对于隔离部分下图a 使用2 个高速光耦6N135 来实现1-wrie 总线的隔离。在这个电路里由于DS2438 输出电流较小，不能驱动光电耦合器，故增加了驱动／缓冲器74LS07。这样子不仅增加了电路的体积，而且也增大了电路的功耗。

因为ADUM1250几乎不需要什么电流驱动，所以可以直接与电池检测芯片相连。而且其隔离两端均支持2.7V--5.5V工作电源，且具有电平转换功能。功耗仅为3.5mA---4.6mA。所以只要使用一片ADUM1250，再配合几个电阻电容的使用。就可轻松的完成两串电池组的隔离，（a图仅为一串电池组的隔离电路）

图14 使用6N135 1的-wrie 总线的隔离图

图15 使用光耦6N135隔离使用磁耦ADUM1250隔离

6 门级驱动型磁隔离器

提供高边及低边控制信号隔离，直接驱动MOS管；

典型型号：ADUM5230

ADuM5230是一款隔离半桥门极驱动器，可提供独立和隔离的高端与低端输出。该隔离器件包括一个提供隔离高端电源的集成DC-DC转换器。这消除了与外部电源配置（如自举电路）相关的成本、空间与性能难题。该高端隔离电源不仅能为ADuM5230高端输出供电，而且可为ADuM5230中适用的任何外部缓冲器电路供电。与采用高压电平转换的方法的门极驱动器相比，ADuM5230在输入端和任一输出端之间提供了真正的电流隔离。每一个输出端的工作电压相对于输入端的工作电压，电压差可以高达±700 VP，因此低端可工作于负压状态。高端与低端之间的差分电压可高达700 VP。

图16 ADuM5230的内部框图

应用：

MOSFET/IGBT门极驱动；等离子显示模块；马达控制；电源；太阳能电池板逆变器。

7 USB 总线磁隔离器

业界首款USB 总线信号隔离器；

典型型号：ADUM4160

ADuM4160是ADI 公司推出的，全球首款USB 隔离器集成单芯片， 取代了以往复杂的板级解决方案，可以简化设计，缩短上市的时间，在尺寸和成本都得以减小的同时，功耗和散热性能也都得到了极大的提高，可以满足医疗和工业上苛刻标准的要求。

特性及技术指标：兼容USB 2.0，低速和全速数据速率为1.5 Mbps 和12 Mbps ；双向通讯；xD+和xD-线路短路保护功能；3.3V 和5V （双模电源配置）工作电压。

图17 ADuM4160的内部框图

USB 应用电路：

基本应用方案：

ADuM4160_电路示范

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隔离式USB集线器

主机外设隔离电路

电缆接口集中隔离电路

8 隔离型A/D转换器

16位Σ-Δ型ADC与磁隔离技术的结合。

典型型号：AD7400、AD7401

AD7400 和AD7401 分别是16 比特10MS/s自计时Σ-Δ转换器和20MS/s外部计时Σ-Δ转换器。它们包含一个平面绝缘变压器，能够取消在很多交流电机控制和数据采集应用中都要求的电流隔离，将模拟输入信号转换为高速1bit数据流。AD7400采用5V电源供电，差分输入信号范围为±200mV（满量程±320mV）。模拟调制器对输入信号连续采样，因而无需外部的采样保持电路。输入信息包含在数据率为10MHz输出流中，通过适当的数字滤波器重构原始信息。串行I/O可采用5V或3V电源供电（VDD2）。

图18 AD7400内部框图

下电路是新型模拟/模拟调制器。采用隔离式Σ-Δ型调制器、隔离式DC/DC转换器和有源滤波器。隔离模拟信号利用一个基于双通道、低噪声、运算放大器AD8646 的四阶有源滤波器恢复。ADuM5000是一款基于隔离式DC/DC转换器，用于为电路的隔离端（包含AD7400A）提供电源，两端完全隔离，系统仅使用一个电源。该电路具有0.05%的线性度，并能获益于调制器AD7400A和模拟滤波器提供的噪声整形。此电路应用包括交流电机控制、电流监控、数据采集系统以及各种可替代ADC加光隔离器的隔离系统。

图19 新型模拟/模拟调制器

GMR巨磁电阻隔离器：

NVE公司的IL系列和安华高公司的HCPL-90XX/09XX系列高速数字隔离器件是采用巨磁电阻技术集成的高速CMOS器件。

GMR高速数字隔离器件是采用GMR巨磁电阻技术集成的高速CMOS器件。巨磁电阻效应来自于载流电子的不同自旋状态与磁场的作用不同，因而导致的电阻值的变化。这种效应只有在纳米尺度的薄膜结构中才能观测出来。在GMR隔离器中，输入端信号在低电感线圈感应电流，产生正比的磁场。总的磁场改变GMR的电阻，通过CMOS集成电路分析，输出就是输入信号的精确重生。

图20 GMR隔离器内部框图

NVE公司IL系列数字隔离器

NVE公司于1998年推出了基于GMR技术的隔离产品，是全球第一家把GRM技术产业化的供应商。上图是隔离器的内部设计图。在GMR磁电隔离器中，由线圈内的电流产生磁场，并通过绝缘势垒扩展磁场，GMR元件传感这个场。由于线圈电路和传感电路被高介电强度介质隔开，在驱动线圈和传感磁场时，数据（信号）就可以通过这个器件；而且线圈电路和传感电路彼比之间没有直接的连接通道，即它们是弧立的，故可以获得很高的隔离电压。给GMR磁场敏感元件镀上高导磁率坡莫合金软磁层，既可以减少外部磁场的干扰，又可以使片上线圈电流产生的磁场倍增。

隔离栅为数十微米厚的聚合物或氮化硅高绝缘介电薄膜，可耐压3 000~6 000 V；处在隔离栅上面的螺旋矩形平面线圈，其电流方向相反的两个部分分别正对应电桥的两对角位上的巨磁电阻，线圈产生的磁场透过隔离栅，改变两对角位上的电阻的电阻态，使一个对角位上的两电阻同时为高阻态（低阻态），而另一个对角位上的两电阻同时为低阻态（高阻态）。

GMR在隔离方面具有两个重要的优势。首先，GMR电阻的巨大变化提供了一个更大的信号。其次，GMR技术与集成电路技术兼容，允许巨磁阻器件可作为一部分芯片的封装，这将导致更小，更快，更精确的器件。

GMR隔离也有几个明显的缺点：上电或初始状态时输入与输出可能状态不一致；对输入噪声敏感，伴随一个噪声尖峰，输出不稳定，有可能与输入不一致，也可能一致，还可能

会振荡；对较缓的脉冲上升沿，输出可能随输入变化，可能不变，还可能会振荡；输出有过冲；无直流校正功能，无法传输直流信号。

NVE芯片选型：

NVE磁隔离芯片选型

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NVE IL600系列是仅有的一款完全替代光耦的产品，能够工作在电流模式或电压模式，单端信号或差分信号，电压范围广泛。输出方式有CMOS或漏极开路输出，根据需要可配置成正向或反向数据传输。IL600系列能做到光耦做到的所有事情，但是其可靠性，信号的高保真性，通道密度使得IL600系列是无论是基本或者是复杂的隔离方案的理想的选择。更小更可靠

NVE IL600系列隔离产品内部集成了具有线性GMR传感器和一个数字比较器可编程硬件输入电路。输入是线圈输入方式，其接口可接到任何的电压源，只要输入部分供给5mA 的驱动电流使得逻辑低电平能通过隔离栅。IL600系列隔离芯片可以设计的比光耦更小，在8-pin MSOP的封装中可以做到2通道或者在一个窄体16-pin SOIC的封装中可以做到3通道。同时也可以提供晶粒直接安装在板上。

与光耦不同，在GMR传感器中不会有磨损结构。在寿命测试中，IL600系列隔离产品是0.2的FITs，比最好的光耦的可靠性都要好上100倍。

比较宽的输入电压范围

设计IL600系列除了通用的逻辑信号，24V，48V或者110V系统都可以监控，并且转移下降到通常的5V和3V逻辑电平等待下一阶段的处理。利用相同的产品可以使逻辑信号从1.6V开始，或差分信号220mV转移上升到5V和3V逻辑电平。IL600系列是唯一可替代光耦的产品，允许耦合电压超过5V，或者直接耦合差分电压。图示21显示具有漏极开路的IL610A与典型的集电极开路光耦极为相似的结构。

图21 光耦结构IL600结构

输入端不需要提供工作电源

此种与光耦相似度极高的结构使得与其它的光耦替代品相比较时有着许多独特的优势。首先也是最重要的，输入信号提供了驱动节点所需要的所有的电源。IL610的输入端不需要

电源供给。将信号从一个电路板传送到另一个电路板的应用中，此系列的产品具有巨大的优势。线圈输入结构不需要dc/dc转换芯片来提高电源的隔离。图22显示了一种典型的应用案例，系统中的一个同步信号线需要连接到系统中的每个板上，但必须与信号源电气隔离。

图22 IL610应用案例

差分输入

IL600系列非常的简单，低成本，只需要单个的IL610隔离RS-422或者RS-485接收端节点，并连接到总线的驱动端。而且在此接口处不需要的输入电源，所有接收板不需要隔离dc/dc转换器。光耦隔离不能使用在此线性接收端模式下，因其输入光二级管没有反向极性保护。IL610线圈输入消除了此问题，同时提供了最高50MHz的频宽，允许IL610能够用作任何形式的工业用差分信号的接口。图23显示了一个典型的使用在RS-485收发器的隔离接收节点。

同样的应用可以用来作为3.3V或5V差分逻辑信号到单端信号的传输。这种形式可能需要，或者可能不需要隔离，即使在非隔离应用中，IL610的极小的封装尺寸和具有竞争力的价格使得它对于单个逻辑电平拓展的最好选择。

图23 使用在RS-485收发器的隔离接收节点

通道对通道隔离

多通道器件，例如双通道IL611和三通道IL613具有与单通道IL610共同的优点。输入通道之间的输入隔离电压是800Vrms。在工业过程控制领域的应用中起到非常大的作用，比如PLC与多个输入信号间的隔离。目的是使不同地平面中的信号可以直接连接到信号控制端，而不需要复杂的信号与信号隔离。

IL611和IL613提供800V的通道间隔离，另外还提供2500V的输入输出隔离。输入线圈结构能够在许多的过程控制应用中代替光耦，包括PLC输入和提供了所有的GMR耦合器件的优点，这些都远远超过了传统光耦所带给人们的方便。在此应用中，没有其它公司的光耦替代芯片能完全替代光耦的功能。

图24 PLC输入通道

CMOS或者漏极开路输出

IL610A和IL611A能轻松实现错误检测电路。这些产品具有漏极开路输出，在单个的报警电路中允许多通道之间实现线与结构。输入不需要电源是通道间隔离的很多优点中的一点，因为来自不同的接地网的多个通道能够在输出端被联到一起，并没有复杂的电源供给隔离，或者3个端口的信号隔离。

图25 多通道警报器

异常信号的保真度

IL600系列产品的动态响应会更好。因为集成在里面的GMR传感器具有接近于2GHz 的带宽，电容和输入保护电阻的使用允许超快的电流尖刺被传输到磁场线圈中。最终结果是，抖动减少到少于100ps，使得IL600系列更好的应用在高精度的音频中。图26显示一个典型的隔离CD传输端，在不接地的情况下显著提高音速。在音频电路中隔离产品应用的目的是减少嗡嗡声和其它由于不确定的静态和动态电流线路引起的干扰。如果隔离器没有足够的稳定性或者带宽，只是会简单的将抖动添加到I2S数据线上，结果反而会使来自于PCM DAC 的有效音效的品质降低。大多数的音频设计者将告诉你在音频系统设计中能忍受嗡嗡声但不能接受抖动，所以依据市场判断，隔离音频信号最好是采用高保真度的IL600系列。

图26 CD传输隔离

隔离串行接口

IL614产品采用了小尺寸SOIC封装方式，在隔离RS-485或者RS-422的案例中，通常能够取代光耦来节省空间，同时保持现有的总线传输。完全集成了收发器的方法意味着要改变收发器的协议。如果使用IL614能减少主要器件更换带来的品质保障问题。

图27 RS-485

NVE数字隔离芯片与光耦隔离的比较：

１、传输速度：光耦的传输速率上限一般为25M，而NVE数字隔离芯片的信号传输速率比光耦要高上很多倍，最高可以达到150Mbps。其中IL600A/IL600系列（工控级）数字隔离芯片波特率为10Mbps/100Mbps，无源电流型输入(驱动电流5mA)，可以更好地替代高端光耦。

２、脉冲失真：NVE数字隔离芯片的传输延迟在15ns以下；脉宽延迟（PWD）在3ns 以下；IL700S系列更是在0.3ns以下；传输延迟偏斜在10ns以下。此外，脉冲输出有边沿去抖动功能，抖动控制在50ps以下，相对光耦隔离，数字隔离芯片的信号保真度要强很多。

３、封装体积：光耦的封装体积受晶元结构影响相对封装较大，比如单通道6N137是DIP-8，平均体积9.66mm*6.4mm，而NVE数字隔离芯片的晶元由于采用的是巨磁阻材料叠加原理，封装体积非常小，在一个6mm*10mm的体积上，可以做到多达5路的信号隔离通道。NVE数字隔离芯片在两路以下（包含两路）信号隔离时可以做到3mm*5mm的体积（业界最小MSOP8封装）。从这个方面讲数字隔离芯片可以节省75%以上的PCB面积，因此在一些体积要求特别严格的领域，NVE数字隔离芯片有着明显的优势。

４、工作温度范围：NVE数字隔离芯片工控级产品推荐温度是-40°C to +85°C，IL700T系列工作温度-40°C to +125°C，而且NVE数字隔离芯片随着工作温度的上升，性能基本上没有变化，而光耦随着温度的上升性能将明显降低。

５、工作电压、电流：NVE数字隔离芯片兼容3.3V及5V的工作系统，电流型器件的输入电流只需5mA驱动电流；电压型器件的每通道输入驱动电流只为uA级。

６、功耗和寿命：光耦采用光电隔离，功耗相对较大，且有光衰现象。而NVE数字隔离芯片采用巨磁阻材料叠加原理，功耗非常小，从而保障了器件的工作寿命，在军工级和工业级领域，产品在长寿命、稳定性能这块要求特别苛刻，目前，NVE数字隔离芯片在军工和工控领域已经应用非常广泛，也因此节省很多售后服务和支持的费用。

安华高HCPL-90XX/09XX系列数字传感器

虽然安华高在光耦领域做的非常不错，但高速隔离器件越来越多的被人采用，但由于光耦本身的一切问题限制了其在高速领域的发展，超过10Mbps的光耦价格非常昂贵，速度继续增加使得其价格呈直线上升。

HCPL-9000，HCPL-9030，HCPL-900J采用的是巨磁阻技术制成的磁隔离器件，从下图可以看出他不是采用两个线圈进行耦合，而是输入端采用一个线圈产生磁场，输出端采用巨磁阻进行感应，中间通过隔离层进行隔离，不过由于巨磁阻本身的记忆特性使得他上电时的输出状态为上一次关断前的最后一个信号，可能为高也可能为低，因此我们在使用他之前必须对他进行一个初始化的设定。

四磁耦的应用范围

1.电机控制

电机控制在现代的工业应用中越来越广泛，应用环境也很复杂，所以电机控制系统中主控芯片与各接口系统之间隔离（isolation）以对主控芯片起到良好的保护作用也越来越重要，而且在电机控制系统中往往需要多通道隔离（isolation），所以这时候磁耦的高集成度和灵活的通道方向分布几乎成为首选产品。

2.电子秤

电子称将测量出来的重量模拟量经过运放和AD转换后取出来送到外面的单片机里，然后由单片机把信号经过处理后传输给外围系统。这个时候单片机的输入/输出信号都要经过隔离（isolation），以防止被意外损坏。

3．高速工业

在高速工业现场应用中，现场的应用环境往往比较复杂，随时都有高电压、高电流信号产生，如果此时不用隔离（isolation）的话对CPU芯片的损坏将是致命的。

4. 过程控制

通过对过程参量的控制，可使生产过程中产品的产量增加、质量提高和能耗减少。系统控制器与其它外围接口之间都需要隔离（isolation）。

5．机器视觉

机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。一个典型的工业机器视觉系统包括：光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯/

磁光隔离器项目可行性研究报告

磁光隔离器项目可行性研究报告 （立项+批地+贷款） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：二〇二〇年一月 咨询师：高建

目录

专家答疑： 一、可研报告定义： 可行性研究报告，简称可研报告，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 一般来说，可行性研究是以市场供需为立足点，以资源投入为限度，以科学方法为手段，以一系列评价指标为结果，它通常处理两方面的问题：一是确定项目在技术上能否实施，二是如何才能取得最佳效益。 二、可行性研究报告的用途 项目可行性研究报告是项目实施主体为了实施某项经济活动需要委托专业研究机构编撰的重要文件，其主要体现在如下几个方面作用： 1. 用于向投资主管部门备案、行政审批的可行性研究报告 根据《国务院关于投资体制改革的决定》国发（2004）20号的规定，我国对不使用政府投资的项目实行核准和备案两种批复方式，其中核准项目向政府部门提交项目申请报告，备案项目一般提交项目可行性研究报告。 同时，根据《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》，对某些项目仍旧保留行政审批权，投资主体仍需向审批部门提交项目可行性研究报告。 2. 用于向金融机构贷款的可行性研究报告 我国的商业银行、国家开发银行和进出口银行等以及其他境内外的各类金融机构在接受项目建设贷款时，会对贷款项目进行全面、细致的分析平谷，银行等金融机构只有在确认项目具有偿还贷款能

信号隔离安全栅与信号隔离器的区别

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

两线制无源型4-20MA电流环显示控制隔离器

180 86^16^ 0鉍邝6报^00^ 812^^11801(1偏？撕61 論妙两线制无源型4-20爪八电流环显示控制隔离器 4-20爪入模拟信号隔离显示控制智能表：0取1X1 180 4-20瓜入江201〕 产品特点 ^高精度直观显示输入环路电流值，方便现场调试与监控 參四位120数码显示，高精度、显示分辨率末位±2字 ^可编程设定两路上下限隔离式开关量报警信号输出 參4-20：^八隔离检测精度高,精度等级：0.1级、0.2级 參全量程内极高的线性度,非线性度^ 027。 參信号输入与输出之间：3^00或6^00高隔离 參低阻抗〔器件整体压降夺^乂）无需外接元件和工作电源 ^ 4-20瓜入信号超宽范围电压〔12?36乂00输入 參频率响应（小信号带宽久100^2〔10=20瓜八） ^低成本、小体积标准01^35导轨式安装 參工业级温度范围：-25。0?十70。〇典型应用 參工业现场4-20：^人信号隔离监控及长线传输 參？^0、008输入通道间信号采集隔离防窜扰 ^控制板地线环流干扰抑制 ^仪器仪表信号与传感器间可靠收发监控 ^模拟信号数据采集隔离与长线无失真传输 參电力仪器仪表、医疗设备监控隔离安全栅 ^轨道交通直流高压取样监控隔离栅 參工业设备运行测量、监视和远程控制 ^石油、化工、环保、采矿系统控制点监测 參温度、压力、流量、液位信号显示及控制 參传感器、变送器工作运行状态显示及控制 概述 8^0^1130 01^ 1X1 180 4-20瓜八江印丨）电流环路信号智能“0显示隔离控制器，采用低功耗回路窃电技术，集显示、报警、隔离变送于一体。产品内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、显示和 报警控制电路等。很小的输入等效电阻，使该产品的输入电压值达到超宽范围〔12?36乂00，以满足用户无需 外接电源而实现信号隔离、显示、报警、远距离无失真传输等多种功能的需要。内部的集成工艺及新技术隔离措 施使器件能达到3^00绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。01^1X1 180 4-20瓜入（⑶口丄）系列产品使用非常方便，采用标准01^35导轨式安装设计，方便用户安装和使用。产品无需外接辅助电源和其它 元件即可实现4-20：^八电流环隔离和信号显示控制的功能。 01^ 1X1 180 4-20砠入产品采用智能化设计，具备了传统产品所不具备的多种功能，产品为无源设 计方案，可将输入回路中的4-20：^八模拟量进行隔离变送，并按设定范围线性对应地以十进制数字量显示出来。这 种两线制无源型工作方式，无需其它辅助电源供电，所以使用时接线简单方便，体积小、精度高、成本低。传统 嵌入的模拟显示表采用电位器调节，调节参数单一，不灵活，受温度影响较大。相比于传统的模拟显示表，这种 智能数字显示表采用两个按键组合操作，由中央处理器0？口进行控制，可实现零点、满量程、小数点、报警、延 时等多种参数的设定，具有较强的灵活性和实用性。数显表采用^20显示板，显示板各段采用恒流驱动，使4-20：^八范围内亮度均匀，并且带反向、过流保护功能。产品广泛适用于工业控制、石油化工、环境保护、智能家居、采 矿等行业对温度、压力、位移、流量、液位等物理量控制点的监测。 01^ 1X1 180 4-20^^江200产品主要用于对传感器、孔0、008控制环路4-20瓜八电流信号的隔离及显示。其嵌入的数显表用于测量4-20：^八信号，无需外部供电而直接在4-20：^八回路信号上取电测量。所显示数字并非直 接的电流测量值，而是4瓜八、20瓜八的预设值，并将测量的电流值相对这两个预设值呈线性显示出来。例如：4瓜八设置为0，20瓜八设置为8000，那么当输入8瓜八时表就会显示2000，输入12瓜八时表就会显示4000；又如4瓜八设置为1000，20瓜人设置为-1000，输入12瓜人时表就会显示0，输入16瓜人时表就会显示-500。数显表的最大显示范 围为9999，即四位；最小为-1999。同时具有报警信号输出功能，带两路隔离式开关量输出，可以就地显示、控制 与报警。设定了两个报警点，并有正、反报警方向设置。报警点的报警对象针对显示读数，报警时120面板最后 一位小数点闪烁，报警信息通过数字光耦隔离输出报警信号。需设置报警功能的产品，其上限或下限报警值及报 警方式可由编程器修改，详细设置方法请参照《显示表使用说明书》。 备注：报警信号为00门（集电极开路〉输出，具体应用方式请参照【报警输出及应用】说明。

集成485隔离器使用说明

ADM2582E/ADM2587E-完全集成式隔离数据收发器 本文主要简单介绍RS-485总线标准，以及比较几种常见的RS-485电路，并重点介绍美国模拟器公司（ADI）最新量产的具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器 ADM2582E/ADM2587E，一个集成隔离DC/DC电源，适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。 1.引言 随着现代化社会生活的迅速发展，工业自动化的程度越来越高。在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中，也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是，在工业控制等环境中，常会有电气噪声干扰传输线路，使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误；另外，RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。为了解决上述问题，RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。 RS-485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线。因为 RS-485的远距离、多节点（256个）以及传输线成本低的特性，是EIA RS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。ADI公司的 ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计，符合 ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。它采用ADI 公司的iCoupler?技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。 2．RS-485 标准介绍 电子工业协会（EIA）于1983 年制订并发布RS-485标准，并经通讯工业协会（TIA）修订后命名为TIA/EIA-485-A，习惯地称之为RS-485标准。RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。RS-485标准数据信号采用差分传输方式（Differential Driver Mode），也称作平衡传输，RS-485标准的最大传输距离约为1219 米。通常，RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体，平衡双绞线的长度与传输速率成反比。在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。如果采用光电隔离方式，则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。

信号隔离器的工作原理及功能是什么

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

两线制智能仪表高精度信号隔离方案

两线制智能仪表高精度信号隔离方案 两线制智能仪表以其应用简单，成本低廉的特点大量地应用于压力、温度等过程参数检测的一次仪表中。然而两线制回路需要同时传输能量和高精度信号，这就使得信号的隔离变得非常困难。本文介绍了两线制回路的基本工作方式。并以此为基础分析了现有无源电流信号隔离器在两线制信号隔离电路中的不足，进而介绍了传输精度更高的基于TS107L-F-2两线制隔离转换器的信号隔离方案及其配电扩展方案。最后针对智能仪表的通信要求介绍了TS107HL-F-2在两线制回路中的Hart信号隔离传输方案。 两线制信号传输的基本方式 图1 两线制典型应用框图 两线制信号传输方式的典型电路如图1所示。在信号检测端主要包括传感器和二线制转换器两部分组成。在信号接收端包括两线制回路供电电源VL和电流检测电路组成。一般电流检测电路由精密电阻RL将电流信号转换成电压信号再通过AD转换传送到控制系统中。两线制转换器的功能是将两线制回路的电压Vin转换成传感器的供电电压Vcc，同时根据传感器的输入信号Sin控制两线制回路Vin的负载电流Is。这里Is就是两线制电路传输的4~20mA电流信号。 在两线制回路中，只有唯一的电压源VL，负载分别为Vin和VRL。由于电流检测电阻流过电流信号Is，因此在电阻不变的情况下电压VRL由Is决定。根据基尔霍夫电压定律，两线制接口的电压Vin应当是随着VRL的变化而变化的，并且满足以下等式（1）： Vin=VL-VRL（不考虑线路阻抗的压降）（1） 由于Is由电路信号决定，因此Vin决定了二线制转换器的输入能量，进而也决定了二线制转换器Vcc的最大输出能量。 两线制应用的常规隔离方案 在一次仪表现场过程信号检测的应用中，信号检测端和信号收集端需要通过较长的信号传输线传输信号。由于一次仪表多为金属外壳，使用时需要接地处理，因此信号传输线也会

隔离器使用与维护手套更换时间

关于隔离器使用维护手套更换时间确定 手套是隔离器设备上的关键部件，一般通过手套对处于操作门锁定状态下的隔离器，按照SOP进行干预操作。手套是隔离器结构上最薄弱的部件，也是对于无菌环境的一个风险，因此在生产前后都需要对手套进行完整性检查。 关于手套，我们被问到最多的问题就是：“手套一般多长时间更换？”其实对于隔离器上的手套方面的问题还有很多需要我们考虑的，今天就针对隔离器的手套为大家提供一些使用上的参考信息。 （1）建立规范 在生产工艺开发过程中，我们需要列明所有手套操作动作，这些操作的干预动作需要通过动态气流验证，来保证操作不会干扰气流。一般由QA批准这些经过验证的操作写入SOP中，对具体生产人员进行培训，只有经过培训合格的生产人员才能被允许在生产过程中执行这些操作。 （2）记录和监控 生产过程中任何手套的使用和操作需要被记录。一般可以通过监控录像，或者使用带感应控制的手套口，能在操作时给隔离器的控制系统发出信号，从而记录具体手套被操作的时间点和持续操作的时间长度，为可能发生的误操作或者其他质量事件提供调查依据。 （3）操作干扰 由于隔离器内部相对于背景环境一般有20~50Pa的压差（根据具体无菌隔离器的工艺来设计）。手套的使用会干扰舱体内部的压差，尤其是在隔离器舱体体积较小时更为明显。因此，需要对同时干预

的手套数量，以及戴手套、操作手套的动作幅度和速度做限定，一般以不干扰压差控制、不干扰隔离器内部气流为准则，需根据工艺实际情况建立可接受规范 从往年FDA的483 进行分析，将近90%针对隔离器的不符合是关于气流和操作干预的。因此，在手套的使用上需要格外注意，手套的操作需要设计、验证和控制日常规范操作。 （4）手套损坏、老化 目前用的较多的手套为CSM，属于橡胶类材质，即使在正常的存储的情况下，手套也会老化，一般手套的货架期在2-3年，具体需要看手套制造商提供的信息。 在实际安装使用中，一般手套手指部位（手指尖/指缝/虎口位置）、手套安装口位置都是较容易发生损坏的地方，在日常的目视检查中应重点关注 手套最容易发生损坏的位置 手套在使用时应考虑避免手套的拉扯，硬物或尖锐物的碰撞。有时操作人员为了图方便，手套没有穿戴到位就捏着手套一部分的材料去进行操作，这样会造成干预范围的减小，操作者会更倾向于过度拉扯手套去够较远处的物品，会造成手套安装位置的磨损或撕裂。隔离器的手套不能直接接触药品和药品包装，而是应该通过如镊子等工具来拿取。在隔离器做汽化过氧化氢灭菌时，手套需要用专用的支撑架把手套充分撑起，避免折叠褶皱造成的灭菌死角。 也有对隔离器手套再带一层无菌手套来操作的应用，需要由客户根据无菌

信号隔离器原理及应用

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。

光电隔离器6N137原理及典型用法

光电隔离器6N137应用 一、6N137原理及典型用法 6N137的结构原理如图1所示，信号从脚2和脚3输入，发光二极管发光，经片内光通道传到光敏二极管，反向偏置的光敏管光照后导通，经电流-电压转换后送到与门的一个输入端，与门的另一个输入为使能端，当使能端为高时与门输出高电平，经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时，输出高电平，但这个逻辑高是集电极开路的，可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。 简单的原理如图2所示，若以脚2为输入，脚3接地，则真值表如附表所列，这相当于非门的传输，若希望在传输过程中不改变逻辑状态，则从脚3输入，脚2接高电平。 隔离器使用方法如图2所示，假设输入端属于模块I，输出端属于模块II。输入端有A、B两种接法，分别得到反相或同相逻辑传输，其中RF为限流电阻。发光二极管正向电流0-250uA，光敏管不导通；发光二极管正向压降1.2-1.7V，正向电流6.5-15mA，光敏管导通。

若以B方法连接，TTL电平输入，Vcc为5V时，RF可选500Ω左右。如果不加限流电阻或阻值很小，6N137仍能工作，但发光二极管导通电流很大对Vcc1有较大冲击，尤其是数字波形较陡时，上升、下降沿的频谱很宽，会造成相当大的尖峰脉冲噪声，而通常印刷电路板的分布电感会使地线吸收不了这种噪声，其峰-峰值可达100mV以上，足以使模拟电路产生自激，A/D不能正常工作。所以在可能的情况下，RF应尽量取大。 输出端由模块II供电，Vcc2=4.5-5.5V。在Vcc2（脚8）和地（脚5）之间必须接一个0.1uF高频特性良好的电容，如瓷介质或钽电容，而且应尽量放在脚5和脚8附近。这个电容可以吸收电源线上的纹波，又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。脚7是使能端，当它在0-0.8V时强制输出为高（开路）；当它在2.0V-Vcc2时允许接收端工作，见附表。 脚6是集电极开路输出端，通常加上拉电阻RL。虽然输出低电平时可吸收电路达13mA，但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使6N137耗电增大，加大对电源的冲击，使旁路电容无法吸收，而干扰整个模块的电源，甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选4.7kΩ，若后级是TTL输入电路，且只有1到2个负载，则用47kΩ或15kΩ也行。CL是输出负载的等效电容，它和RL影响器件的响应时间，当RL=350Ω，CL=15pF时，响应延迟为48-75ns。注意：6N137不应使用太多，因为它的输入电容有60pF，若过多使用会降低高速电路的性能。情况允许时，可考虑把并行传输的数据串行化，由一个光电隔离器传送。 二 6N137应用实例 信号采集系统通常是模拟电路和数字电路的混合体，其中模数变换是不可缺少的。从信号通路来说，AD变换之前是模拟电路，之后是数字电路。模拟电路和AD变换电路决定了系统的信噪比，而这是评价采集系统优劣的关键参数。为了提高信噪比，通常要想办法抑制系统中噪声对模拟和AD电路的干扰。在各种噪声当中，由数字电路产生并串入模拟及AD电路的噪声普遍存在且较难克服。数字电平上下跳变时集成电路耗电发生突变，引起电源产生毛刺，通常对开关电源影响比线性电源大，因为开关电源在开关周期内不能响应电流突变，而仅由电容提供电流的变化部分。一般数字电路越复杂，数据速率越高，累积的电流跳变越强烈，高频分量越丰富。而普通印刷电路的分布电感较大，使地线不能完全吸收逻辑电平跳变产生的电流高频分量，产生电压的毛刺，而这种毛刺进入地线后就不能靠旁路电容吸收了，而且会通过共同的地线或穿过变压器，干扰模拟电路和AD转换器，其幅度可高达几百毫伏，足以使AD工作不正常。 本所研制的机载三通道红外成像扫描仪的数据采集系统，要求信噪比1000，12位量化级别，并行数据传输，数据传输率500KB/s。要达到上述要求，AD能否达到转换精度是个关键。在未采用光电隔离器的电路中，虽采取了一系列措施，但因各模块间地线相连，数字电路中尖峰噪声影响仍很大，系统信噪比仅达500.故我们采用6N137将模拟电路及AD变换器和数字电路彻底隔离，电路如图3所示。

磁光效应实验报告讲解

磁光效应实验报告 班级：光信息31 姓名：张圳 学号：21210905023 同组：白燕，陈媛，高睿孺

近年来，磁光效应的用途愈来愈广，如磁光调制器，磁光开关，光隔离器，激光陀螺中的偏频元件，可擦写式的磁光盘。所以掌握磁光效应的原理和实验方法非常重要。 一．实验目的 1.掌握磁光效应的物理意义，掌握磁光调制度的概念。 2.掌握一种法拉第旋转角的测量方法（磁光调制倍频法）。 3.测出铅玻璃的法拉第旋转角度θ和磁感应强度B之间的关系。二．实验原理 1. 磁光效应 当平面偏振光穿过某种介质时，若在沿平行于光的传播方向施加一磁场，光波的偏振面会发生旋转，实验表面其旋转角θ正比于外加的磁场强度B，这种现象称为法拉第（Faraday）效应，也称磁致旋光效应，简称磁光效应，即： θ（9-1） = vlB 式中l为光波在介质中的路径，v为表征磁致旋光效应特征的比例系数，称为维尔德常数，它是表征物质的磁致旋光特性的重要参数。根据旋光方向的不同(以顺着磁场方向观察)，通常分为右旋(顺时针旋转)和左旋(逆时针旋转)，右旋时维尔德常数v>O，左旋时维尔德常数v<0。实验还指出，磁致旋光的方向与磁场的方向有关，由于磁致旋光的偏振方向会使反射光引起的旋角加倍，而与光的传播方向无关，利用这一特性在激光技术中可制成具有光调制、光开关、光隔离、光偏振等功能性磁光器件，在激光技术发展后，其应用价值倍增。如

用于光纤通讯系统中的磁光隔离器等。 2.在磁场作用下介质的旋光作用 从光波在介质中传播的图象看，法拉第效应可以做如下理解：一束平行于磁场方向传播的线偏振光，可以看作是两束等幅左旋和右旋圆偏振光的迭加。这里左旋和右旋是相对于磁场方向而言的。 图3 法拉第效应的唯象解释 如果磁场的作用是使右旋圆偏振光的传播速度c / n R 和左旋圆偏振光的传播速度c / n L 不等，于是通过厚度为d 的介质后，便产生不同的相位滞后： d n R R λπ ?2= ， d n L L λ π?2= （2） 式中λ 为真空中的波长。这里应注意，圆偏振光的相位即旋转电矢量的角位移；相位滞后即角位移倒转。在磁致旋光介质的入射截面上，入射线偏振光的电矢量E 可以分解为图3(a)所示两个旋转方向不同的圆偏振光E R 和E L ，通过介质后，它们的相位滞后不同，旋转方向也不同，在出射界面上，两个圆偏振光的旋转电矢量如图5.16.3(b)所示。当光束射出介质后，左、右旋圆偏振光的速度又恢复一致，我们又可以将它们合成起来考虑，即仍为线偏振光。从图上容易看出，由介质

数字隔离器工作原理及应用实例

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/8d12844566.html, 数字隔离器工作原理及应用实例 作者：徐华 来源：《电脑知识与技术·学术交流》2008年第22期 摘要：讨论了隔离技术的发展，分析了数字隔离器的工作原理，给出了数字隔离器的应用实例。 关键词：隔离；数字隔离器；高频通道；低频通道；传感器；接口 中图分类号：TN305文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)22-772-02 The Working Principle and Applications of the Digital Isolator XU Hua (Xiamen Kerun Electronic Technology Co.Ltd, Xiamen 361006, China) Abstract: Discuss the development of isolation technology, analysis the working principle of the digital isolator, and also give the applications of digital isolators. Key words: isolation; digital isolators; high-frequency channel; low-frequency channel; sensor; interface 1 引言 进行隔离是防止电流在两个通讯点之间流动的一种方法。一般在两种情况下采用隔离：第一种情况是，在有可能存在损坏设备或危害人员的潜在的电流浪涌时。第二种情况是必须避免存在不同地电位和分裂的接地回路的互连。两种情形都是采用隔离来避免电流流过，而允许两点之间有数据或功率传送。隔离应用涉及高电压、高速/高精度通信、或者长距离通信。普通的例子如工业I/O系统、传感器接口、电源/调节杆，发动机控制/驱动系统以及仪器仪表。 2 早期的隔离技术 早期的设计除使用变压器之外，还使用各种模拟隔离放大器，将工厂地面的传感器电路与控制室内的信号处理系统进行隔离。在通道数量有限及信号带宽小的应用中，目前仍在采用这些放大器。隔离放大器虽然具有高可靠性和高精度，但受限于信号带宽50kHz。其老旧的技 术要求最小±4V的电源，不支持目前的3V及以下的低电压应用。此外，其制造过程涉及输入和输出部分单独制作，异常电路匹配的激光微调，以及在两部分间安装隔离电容，使这些器件相当昂贵。 3 多通道隔离

隔离器使用

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

磁光效应及其应用_周静

１７卷５期（总１０１期） １９世纪中至２０世纪初是科学发现的黄金时 期，各领域的伟大发现如雨后春笋般涌出，若干种对于了解固体物理特性并揭示其内部电子态结构有着重要意义的磁光效应现象也相继被发现，但至２０世纪６０年代末，对这一现象的研究主要集中在基础理论的探索和实验数据的积累方面。近几十年来，当光电子技术在新兴高科技领域获得日益广泛应用的同时，以磁光效应原理为背景的各种磁光器件也显示了其独特的性能和极为广阔的应用前景，并引起了人们浓厚的兴趣。 一、磁光效应（Ｍａｇｎｅｔｉｃ－ｏｐｔｉｃａｌＥｆｆｅｃｔ）磁光效应指的是具有固有磁矩的物质在外磁场的作用下，电磁特性发生变化，因而使光波在其内部的传输特性也发生变化的现象。１８４５年，英国物理学家法拉第（Ｆａｒａｄａｙ）发现，入射光线在被磁化的玻璃中传播时，其偏振面会发生旋转，这是物理学史上第一次发现的磁光效应，称之为法拉第效应。受法拉第效应的启发，１８７６年克尔（Ｋｅｒｒ）又发现了光在磁化介质表面反射时偏振面旋转的现象，即磁光克尔效应。随之在八九十年代又发现了塞曼效应和磁致线双折射效应。 法拉第效应当线偏振光沿磁场方向通过置于磁场中的磁光介质时，其偏振面发生旋转的现象称为磁致旋光效应，这一效应最早由法拉第发现，通常又称为法拉第旋转效应。如图１所示，假设有一圆柱形磁光介质，沿着轴线方向外加一稳恒磁场Ｈ（此磁场值处在法拉第旋转器件的工作区内）。在这种情况下，将发生法拉第旋转效应，光波的偏振面绕传输轴连续右旋（相对于Ｈ而言），直至磁光介质的终端，偏振面右旋了某一角度!。 法拉第效应可分为右旋和左旋两种：当线偏振光沿着磁场方向传播时，振动面向左旋；当光束逆着磁场方向传播时，振动面将向右旋。 磁光克尔效应磁光克尔效应指的是一束线偏振光在磁化了的介质表面反射时，反射光将是椭圆偏振光，而以椭圆的长轴为标志的“ 偏振面”相对于入射偏振光的偏振面旋转了一定的角度。这个角度通常被称为克尔转角，记作"ｋ，如图２所示。 按照磁化强度取向磁光克尔效应又大致分为三种情况：（１）极向克尔效应，即磁化强度Ｍ与介质表面垂直时的克尔效应；（２）横向克尔效应，即Ｍ与介质表面平行，但垂直于光的入射面时的克尔效应；（３）纵向克尔效应，即Ｍ既平行于介质表面又平行于光入射面时的克尔效应。在磁光存储技术中主要应用的是极向克尔效应。 塞曼效应１８８６年，塞曼（Ｚｅｅｍａｎ）发现当光源放在足够强的磁场中时，原来的一条谱线分裂为几条具有完全偏振态的谱线，分裂的条数随能级的类别而不同，后人称此现象为塞曼效应。 塞曼效应证实了原子具有磁矩和在磁场空间取向量子化，从塞曼效应的实验结果可以推断能级分裂的情况，根据光谱线分裂的数目可以知道量子数 Ｊ的数值，根据光谱线分裂的间隔可以测量ｇ因子 的数值，因此，塞曼效应是研究原子结构的重要方法之一。 磁致线双折射效应磁致线双折射在磁光晶体 的光学研究中也会经常遇到。构成介质的分子有各 磁光效应及其应用 周静 王选章 谢文广 图１法拉第效应 图２ 克尔效应 ?４５ ?

信号隔离器应用场合及使用原理

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。

信号隔离模块(信号隔离器)

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

信号隔离器的原理以及分类

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