行业聚焦：隔离端子抗干扰功能两项基本要求

• 关键词：隔离端子,端子技术,端子抗干扰,
• 作者：联捷电气
• 摘要：隔离端子分为电流隔离端子和电压隔离端子，它适合于工业自动化及过程控制中的应用，连接于工业现场仪表与控制室之间，将各种不同的信号进行采集、检测、隔离、信号传送、信号分配、信号变送处理。

   隔离端子分为电流隔离端子和电压隔离端子，它适合于工业自动化及过程控制中的应用，连接于工业现场仪表与控制室之间，将各种不同的信号进行采集、检测、隔离、信号传送、信号分配、信号变送处理。信号隔离器的应用旨在提高工业生产过程自动控制系统的抗干扰能力，保护设备，增强系统的稳定性和可靠性        

   生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、面对越来越恶劣的环境，为解决干扰，仪表接进的隔离端子必须达到两个基本要求：第一是解决各种设备、仪表"地"之间的差，即信号参考点的电位差；第二是电磁兼容。

   电气隔离和电磁兼容--隔离端子抗干扰的基本要求

   1. 电气隔离

　  不同设备仪表的、带有不同共模的信号输进到DCS、PLC等控制系统，假如不加处理而直接联进，可能出现因信号具有"共模不同"的干扰。所谓"共模不同"主要指信号间的参考点电位差。隔离端子的输进/输出电气隔离特性使它抑制共模信号的能力很强，它可将带有共模的信号经过隔离输出成为不含共模的信号。所以只要在每路外部信号和控制系统的采集板之间插进隔离端子就能解决这个题目。

   还有一种情况，要求一个信号既能向显示仪表输送信号，又能传送给变频器之类的设备。这时除了输进和输出隔离之外，要求2个输出之间相互隔离以消除设备互扰。此时可使用隔离式信号分配器，如图1的WS15242。

WS15242

   综上所述，解决参考点电位差类型的干扰要遵循两个原则。

   第一：外部设备信号与中心处理系统(例如PLC、DCS)之间要进行电气隔离。

   第二：外部信号(对系统的接口而言，无论是接收来的信号还是向外发出的信号)之间要相互电气隔离。系统安装遵循了这两个原则，就能完全克服由于参考点电位差引进的干扰。

  　大多数隔离端子都要外加工作电源，一般为DC 24V或AC 220V。这个电源在为输进、输出部分供电时必须确保在电气上与输进/输出两个部分隔离。这种输进/输出/外加工作电源之间相互隔离的产品称为全隔离端子。从理论上讲，这种供电方式不管隔离端子数目多少，均可用一台电源供电。这样的连接符合上述两个原则。

　　2. 电磁兼容

　　根据国际电工委员会(IEC)定义，电磁兼容(EMC)是电子设备的一种功能。电子设备在电磁环境中能完成其功能，而不产生不能容忍的干扰。

　　按EMC标准，要求隔离端子达到：在电磁干扰环境中能正常工作，无性能降低或故障，保证精确度、稳定性等参数变化在规定范围内。同时隔离端子作为电磁骚扰源而产生的电磁强度也要控制在规定范围内，减弱它对环境的电磁污染。

　　国际电工委员会(IEC)在1997年和1999年发布了关于产业环境中的抗扰度试验、产业环境中的发射标准作为电磁兼容通用标准。我国也发布了与它等同的文件：GB/T17799.2-2003和GB17799.4-2001。欧盟CE也有同样标准，规范进进欧盟市场的产品。这些文件也是隔离端子应该达到的标准。

　　形成电磁干扰后果必须具备3个基本要素，即电磁骚扰源、耦合通道、敏感设备。EMC设计的任务就是减弱骚扰源能量、切断耦合通道、进步设备对电磁干扰的抵抗能力。隔离端子的EMC也要从设计做起。由于它属于处理信号的仪表，功率小，对外发射能量也低。在设计上只要稍加留意减弱产品对环境的电磁污染，"产业环境中的发射标准"要求比较轻易达到。它的设计重点在进步对电磁骚扰的抵抗能力。图2给出两种隔离端子在射频调幅电磁场试验中输出信号的变化情况，用以说明电磁兼容的重要性。

    隔离端子：

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