隔離方式簡介
隔離是指電氣上的隔離,讓信號通過其他渠道進行傳輸,避免電氣上的直接相連。隔離放大的基本要求是保證信號不失真,並具有較高的隔離電壓和一定的頻率範圍。常用的隔離方式有變壓器耦合、光電耦合和電容耦合。
變壓器耦合
眾所周知,變壓器可以通過磁的耦合將信號從初級傳遞到次級,起到電氣隔離的作用。但是變壓器只能變換交流信號,不能傳遞直流信號。如果被放大的是直流信號,將會被變壓器阻斷,因此隔離放大器的內部必須有一個調製/解調電路,輸入的低頻信號,即便是直流,首先被調製成一個高頻信號,加在變壓器的初級,通過磁的耦合將信號傳遞到次級;在變壓器的次級再經過解調電路還原為低頻信號。工作電源經過DC—DC變換,分別為輸入和輸出電路提供電源,使得隔離放大器可以做到輸入、輸出、電源三端之間完全隔離。
變壓器隔耦合的優點是隔離電壓很高,單電源供電,三端隔離,多個放大器可以共用一個電源,不必為每一個隔離放大器配備一個單獨的電源。缺點是體積大、較重、頻頻寬度有限。
光電耦合
光電耦合器也稱光電隔離器,簡稱光耦。光電耦合器以光為媒介傳輸電信號,它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用。所以,它在各種電路中得到廣泛的套用,已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成:光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極體(LED),使之發出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大後輸出。這樣就完成了電—光—電的轉換,從而達到輸入、輸出信號隔離的目的。由於光電耦合器輸入和輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣性能和抗干擾能力。又由於光耦合器的輸入端屬於電流型工作的低阻元件,因而具有很強的共模抑制能力。所以,它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大增加計算機工作的可靠性。
光電耦合器的主要優點是:信號單向傳輸,輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離,輸出信號對輸入端無影響,抗干擾能力強,工作穩定,無觸點,使用壽命長,傳輸效率高。缺點是線性度不好,溫度穩定性差。通過反饋控制,光電耦合器在這些方面的性能已經有所改善。
電容耦合
利用電容器的電荷感應現象,同樣可以達到傳遞信號,實現電氣隔離的目的。電容耦合的特點是藉助於數字調製技術,可以保證有很好的線性度和較寬的頻寬。
單輸入單輸出模擬信號隔離變送器
（DIN11 IBF系列採用光耦隔離技術）
主要特性:
>>精度等級：0.1級、0.2級、0.5級。產品出廠前已檢驗校正，用戶可以直接使用
>>輔助電源：5V/12V/15V/24VDC（範圍±10%）
>>國際標準信號輸入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等
>>輸出標準信號：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高負載能力
>>全量程範圍內極高的線性度（非線性度<0.2%）
>>標準DIN35 導軌式安裝
>>具有較強的抗電磁干擾和高頻信號干擾能力
套用：
>>模擬信號數據隔離、採集和變換
>>隔離4-20mA或0-20mA信號傳輸
>>工業現場信號隔離及變換
>>信號長線無失真傳輸
>>儀器儀表信號收發
>>電力監控、醫療設備隔離
>>變頻器信號隔離採集
>>PLC/FA 電機信號隔離控制
>>非電量信號變送
選型舉例：
例1：輸入信號:0-10V 供電電源:24V 輸出信號:4-20ma 型號:DIN11-IBF-U2-P1-O1
例2：輸入信號:0-10V 供電電源:12V 輸出信號:0-10V 型號:DIN11-IBF-U 2-P2-O2
例3：輸入信號:0-3V 供電電源:24V 輸出信號:4-20ma 型號:DIN11-IBF-Uz-P1-O1（Uz:0-3V）
產品最大絕對額定值：
Continuous Isolation Voltage（持續隔離電壓）:3000VDC
Junction Temperature（工作溫度）:+85℃
Storage Temperature （存貯溫度）:+150℃
Lead Temperature （焊接溫度）:+300℃（10秒）
電源電壓範圍：±10%Vin
