由于在工业生产过程中如果要实现监视和控制就需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构,但是它们会产生各种各样的信号,有的微弱到毫伏级、毫安级的小信号,也有几十伏,甚至数千伏、数百安培的大信号;有的是直流低频信号,也有高频脉冲信号等,这些信号都要经过互相传递和输送的过程,但是在仪表和设备之间信号传输会互相干扰,造成系统不稳定甚至误操作。为了使系统能够稳定和可靠的运行,所以,在工业现场采用信号隔离器来解决干扰问题。
信号隔离器可以解决地环流干扰;信号隔离器可以降低自然干扰;信号隔离器可以减少人为干扰。
1.地环流干扰
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
雷电是一种主要的然干扰源,雷电干扰的时域波形是叠加在一窜随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。雷电能量尖峰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,一方面,人们可以利用这一特点实现特定功能,另一方面,电子设备在工作时,由于导体中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、变频器等)频繁开关,它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。
综上所诉信号隔离器的作用是解决地环流干扰,降低自然干扰,减少人为干扰。
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