一、使用隔離器的必要性

首先，我們來(lái)看看什么是隔離器以及使用隔離器的必要性。

隔離器是一種采用線性光耦隔離原理，將輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。輸入，輸出和工作電源三者相互隔離，特別適合與需要電隔離的設(shè)備儀表配用。隔離器又名信號(hào)隔離器，是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分。

隔離器從原理上一般分為三類：光電隔離器，電感式隔離器和電容隔離器。習(xí)慣上將第一類稱為光耦，后面兩類稱為隔離器。這三類隔離器應(yīng)用廣泛，各有優(yōu)缺點(diǎn)，其主要廠商都不斷投入新的研發(fā)以獲得更大市場(chǎng)份額。光耦方面，Avago、Vishay、Toshiba、松下、NEC，以及臺(tái)灣冠西、佰鴻等都是行業(yè)翹楚，尤以Avago占市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位。隔離器市場(chǎng)則以ADI、NVE、TI、Silicon Labs等廠商占主力。

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們之間的信號(hào)傳輸既有微弱到毫伏級(jí)、微安級(jí)的小信號(hào)，又有幾十伏，甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號(hào);既有低頻直流信號(hào)，也有高頻脈沖信號(hào)等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間信號(hào)傳輸互相干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。出現(xiàn)這種情況除了每個(gè)儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外，還有一個(gè)十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的信號(hào)參考點(diǎn)之間存在電勢(shì)差，因而形成“接地環(huán)路”造成信號(hào)傳輸過(guò)程中失真。因此，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行，“接地環(huán)路”問(wèn)題是在系統(tǒng)信號(hào)處理過(guò)程中必須解決的問(wèn)題。

二、如何選擇數(shù)字隔離器

如何在設(shè)計(jì)中選擇合理和適用的數(shù)字隔離器，周曉奇給電子工程師們提出了幾點(diǎn)建議：

(一)要了解自己的應(yīng)用中的隔離強(qiáng)度需求：

A. 實(shí)際應(yīng)用中的工作電壓為多少?什么樣的電網(wǎng)條件?

B. 實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境是怎樣的?

C. 在該應(yīng)用中采取的隔離保護(hù)級(jí)別是怎樣的?保護(hù)對(duì)象是怎樣的類型?

D. 該應(yīng)用應(yīng)該符合哪個(gè)具體國(guó)際安全規(guī)范?

(二)了解自己對(duì)隔離器工作速度和接口的要求：

A.在該應(yīng)用中的最高速率是多少?

B.一個(gè)封裝中需要多少個(gè)通道?

C. 在該應(yīng)用中的時(shí)序要求，例如信號(hào)延遲的要求。

D. 是否需要集成其他功能。

(三)價(jià)格。

(四)在選擇好數(shù)字隔離器后，在PCB布板時(shí)仍然要謹(jǐn)慎考慮耐高壓的安規(guī)需求。

三、隔離器優(yōu)點(diǎn)

在各個(gè)過(guò)程環(huán)路中使用信號(hào)隔離辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現(xiàn)場(chǎng)帶隔離的變送器(部分設(shè)備可以做到)，也可以使用信號(hào)隔離器來(lái)實(shí)現(xiàn)。比較起來(lái)，用信號(hào)隔離器有以下優(yōu)點(diǎn)：

● 絕大部分情況，采用信號(hào)隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜。

● 信號(hào)隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁干擾等方面性能更加優(yōu)越。

● 信號(hào)隔離器應(yīng)用靈活，而且它還有型號(hào)轉(zhuǎn)換和 信號(hào)分配功能，使用起來(lái)更加方便。

● 信號(hào)隔離器通常有單通道、雙通道、一入二出等通道形式，通道間相互完全獨(dú)立，構(gòu)成系統(tǒng)的配置、日常維護(hù)更加方便。

智能隔離器的說(shuō)明：

SKGL型智能隔離器是將輸入單路或雙路的電流或電壓信號(hào)，變送輸出隔離的單路或雙路線性的電流或電壓信號(hào)，并提高輸入、輸出、電源之間的電氣隔離性能。