一、信号隔离器定义：

信号隔离器是把输入单路或双路电流或电压信号，变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压信号，并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能，符合IEC61000-4-4，特别适合需要电隔离的设备和仪表配用，是工业控制系统、仪器仪表中的重要组成部份。它又可以叫信号转换器，信号变送器。

 

二、信号隔离器的工作原理：

（1）电子、电器间相互干扰

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，它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号，又有几十伏，甚至数千伏、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信号传输互相干扰，造成系统不稳定甚至误操作。出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外，还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差，因而形成“接地环路”造成信号传输过程中失真。因此，要保证系统稳定和可靠的运行，“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。 

 　　根据理论和实践分析，解决“接地环路”的方法有三种解决方案： 　　
种方案：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，但在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或确保人身安全，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。 　　
第二种方案：使两接地点的电势相同，但由于接地点的电阻受地质条件及气候变化等众多因素的影响，这种方案其实在实际中无法完做到。 　　
第三种方案：在各个过程环路中使用信号隔离方法，断开过程环路，同时又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决接地环路问题。

 

（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窜随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪声是电离辐射产生的，在一天中不断变化。太阳噪声则随着太阳活动情况剧烈变化。自然界噪声主要会对通信造成干扰而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，即较大的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，无线通信、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。

因为有干扰存在，就需要将信号、电源、信号与信号间进行隔离再转换，这样才能达到良好的工作状态，就需要信号隔离器。

 

三、信号隔离器的常用类型：

（1）输入信号常用类型：

1 标准4-20mA、1-5V等电流或电压信号
2 热电阻、热电偶信号
3 开关量信号
4 通信信号
5 交流信号
6 其它非标准信号（如RMS、PWM、频率Hz、电阻Ω信号等等)

 

（2）隔离方式大致类型：

1 磁电隔离方式

2 光电隔离方式

 

（3）隔离电源类型方式：

1 自激式

2 它激式

 

四、常用信号隔离器的选择参考：
（1）两线制无源型信号隔离器的选择：

1 4-20mA（0-20mA）电流环路信号隔离器

2 4-20mA两线无源 I / V 转换隔离的信号隔离器

3 4-20mA信号隔离器（有源信号调控PLC电流回路有源负载）

4 两经制无源传感器4-20mA回路信号隔离器

5 两线制电压信号配电的信号隔离器

 

（2）有源型信号隔离器的选择：

1 mV毫伏级微小信号专用信号隔离器

2 零点、满度可调型信号隔离器

3 输入端配电型信号隔离器

4 交流信号转换为直流信号的信号隔离器

5 PWM信号转换为模似量的信号隔离器

6 PT100热电阻信号转换为模拟量的信号隔离器

7 脉冲频率信号转换为直流电流电压信号的信号隔离器

8 直流电流电压信号转换为脉冲频率信号的信号隔离器

9 RMS真有效值转换为模拟量的信号隔离器

10 一进一出、一进二出、一进多出、二进二出的模拟信号隔离器

11 双向直流（+ / -）模拟量的信号隔离器

12 位移电位器电阻信号的信号隔离器

13 转速传感器信号隔离器

14 大电流输出型信号隔离器

15 带LED智能显示控制的信号隔离器

16 其它信号隔离器等等