隔離是指電氣上的隔離,讓信號通過其他渠道進(jìn)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,并具有較高的隔離電壓和一定的頻率范圍。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(nèi)部必須有一個調(diào)制/解調(diào)電路,輸入的低頻信號,即便是直流,首先被調(diào)制成一個高頻信號,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(jīng)過解調(diào)電路還原為低頻信號。工作電源經(jīng)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(yōu)點(diǎn)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(dú)的電源。缺點(diǎn)是體積大、較重、頻帶寬度有限。

    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應(yīng)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(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管(LED),使之發(fā)出一定波長的光,被光探測器接收而產(chǎn)生光電流,再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這樣就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換,從而達(dá)到輸入、輸出信號隔離的目的。由于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(diǎn),因而具有良好的電絕緣性能和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件,因而具有很強(qiáng)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(jī)數(shù)字通信及實(shí)時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大增加計算機(jī)工作的可靠性。

    光電耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是:信號單向傳輸,輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離,輸出信號對輸入端無影響,抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定,無觸點(diǎn),使用壽命長,傳輸效率高。缺點(diǎn)是線性度不好,溫度穩(wěn)定性差。通過反饋控制,光電耦合器在這些方面的性能已經(jīng)有所改善。

    電容耦合

    利用電容器的電荷感應(yīng)現(xiàn)象,同樣可以達(dá)到傳遞信號,實(shí)現(xiàn)電氣隔離的目的。電容耦合的特點(diǎn)是借助于數(shù)字調(diào)制技術(shù),可以保證有很好的線性度和較寬的帶寬。

    （DIN11 IBF系列采用光耦隔離技術(shù)）

    主要特性:

    >>精度等級：0.1級、0.2級、0.5級。產(chǎn)品出廠前已檢驗(yàn)校正，用戶可以直接使用

    >>輔助電源：5V/12V/15V/24VDC（范圍±10%）

    >>國際標(biāo)準(zhǔn)信號輸入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等

    >>輸出標(biāo)準(zhǔn)信號：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高負(fù)載能力

    >>全量程范圍內(nèi)極高的線性度（非線性度<0.2%）

    >>標(biāo)準(zhǔn)DIN35 導(dǎo)軌式安裝

    >>具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和高頻信號干擾能力

    應(yīng)用：

    >>模擬信號數(shù)據(jù)隔離、采集和變換

    >>隔離4-20mA或0-20mA信號傳輸

    >>工業(yè)現(xiàn)場信號隔離及變換

    >>信號長線無失真?zhèn)鬏?/FONT>