淺析信號隔離安全柵與信號隔離器的區(qū)別

一、定義

1.信號隔離器（Isolator）：一般指弱電系統(tǒng)中的信號隔離器，保護下級信號系統(tǒng)不受上級系統(tǒng)影響和干擾。

2.信號隔離安全柵（Safety Barrier）：接在本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路之間。將供給本質(zhì)安全電路的電壓或電流限制在一定安全范圍內(nèi)的裝置。安全柵是一種統(tǒng)稱，分為齊納式安全柵和隔離式安全柵，隔離式安全柵簡稱隔離柵。

二、工作原理

1.信號隔離器工作原理：

首先將變送器或儀表的信號，通過半導(dǎo)體件調(diào)制變換，然后通過光感或磁感器件進行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進行解調(diào)變換回隔離前原信號，同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨立。

2.齊納式安全柵的工作原理：

安全柵的主要功能就是限制安全場所的危險能力進入危險場所，及限制送往危險場所的電壓和電流。

齊納管Z用于限制電壓。當(dāng)回路電壓接近安全限壓值時，齊納管導(dǎo)通，使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限值以下。電阻R用于限制電流。當(dāng)電壓被限制后，適當(dāng)選擇電阻值，可將回路電流限制在安全限流值以下。

保險絲F的作用是防止因齊納管被長時間流過的大電流燒斷而導(dǎo)致回路限壓失效。當(dāng)超過安全限壓值的電壓加在回路上時，齊納管導(dǎo)通，如果沒有保險絲，流經(jīng)齊納管的電流將無限上升，最終燒斷齊納管，使賄賂失去限壓。為確保賄賂限壓安全，保險絲的熔斷速度要比齊納管可能被燒斷的速度快十倍。

3.隔離式信號隔離安全柵的工作原理：

與齊納安全柵相比，隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用外，還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成?；芈废弈軉卧獮榘踩珫诺暮诵牟糠帧４送?，輔助有用于驅(qū)動現(xiàn)場儀表的賄賂供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。信號處理單元根據(jù)安全柵的功能要求進行信號處理。

三、功能與優(yōu)點

1.信號隔離器功能

保護下級控制回路。

消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響。

抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設(shè)備的干擾；同時對下級設(shè)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。

2.隔離式安全柵

采用了將輸入、輸出及電源三方之間相互電氣隔離的電路結(jié)構(gòu)，同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全柵相比，雖然價格較貴，但它性能上的突出優(yōu)點卻為用戶應(yīng)用帶來了更大的受益：

由于采用了三方隔離方式，因此無需系統(tǒng)接地線路，給設(shè)計及現(xiàn)場施工帶來極大方便。

對危險區(qū)的儀表要求大幅度降低，現(xiàn)場無需采用隔離式儀表。

由于信號線路無需共地，使得檢測和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。

隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號，這個齊納式安全柵所無法做到的。

隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號，以提供給使用同一信號源的兩臺設(shè)備使用，并保證兩臺設(shè)備信號不相互干擾，同時提高所連接設(shè)備相互之間的電氣安全絕緣性能。