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何謂無源信號隔離器?何為有源信號隔離器?

來源:蘇州天康自動化有限公司   2025年04月01日 08:32  

無源信號隔離器和有源信號隔離器是工業(yè)自動化中用于信號隔離、抗干擾和電氣隔離的關鍵設備,二者的核心區(qū)別在于是否需要外部供電以及信號處理方式。以下是具體分析:


1. 無源信號隔離器

  • 定義:無需外部獨立電源供電,依靠輸入信號的能量(如環(huán)路供電)完成信號隔離和傳輸。

  • 工作原理

    • 通過電磁感應、磁電耦合或光電耦合等技術,直接從輸入信號(如4-20mA)中提取能量,實現(xiàn)信號的隔離與轉(zhuǎn)換。

    • 典型應用:二線制變送器回路中,從輸入電流獲取能量,輸出隔離后的電流或電壓信號。

  • 特點

    • 無需額外電源:依賴輸入信號的能量,可能限制其負載能力。

    • 簡單可靠:無源設計,故障點少,適合防爆或苛刻環(huán)境。

    • 信號限制:輸入信號需具備足夠驅(qū)動能力(如≥3.5mA的電流信號)。

  • 應用場景

    • 二線制變送器信號隔離。

    • 需要本質(zhì)安全的場合(如石油、化工)。


2. 有源信號隔離器

  • 定義:需外部獨立電源(如24VDC)供電,主動處理信號并隔離輸出。

  • 工作原理

    • 通過內(nèi)部電路(如運放、ADC/DAC)對輸入信號進行調(diào)理、放大或轉(zhuǎn)換,再經(jīng)隔離器件(光耦、變壓器)輸出。

    • 支持多種信號類型(電流、電壓、熱電偶、RTD等),可雙向隔離。

  • 特點

    • 需外部供電:提供穩(wěn)定能量,支持復雜信號處理。

    • 高精度與靈活性:可實現(xiàn)信號放大、線性化、分配(如1入2出)。

    • 抗干擾強:獨立電源減少共模干擾影響。

  • 應用場景

    • 多信號類型混合的系統(tǒng)(如PLC輸入模塊)。

    • 長距離傳輸或需信號分配的場景。


3. 關鍵對比

特性無源隔離器有源隔離器
供電方式依賴輸入信號能量需外部獨立電源(如24VDC)
信號處理能力有限(受輸入能量制約)強大(支持放大、轉(zhuǎn)換等)
負載能力較低(需匹配負載阻抗)較高(可驅(qū)動多設備)
適用信號電流信號為主(如4-20mA)電流、電壓、溫度等多樣化信號
成本與復雜度低成本、簡單較高成本、功能豐富

4. 選型建議

  • 選擇無源:當信號能量充足(如標準4-20mA)、需簡化布線或防爆時。

  • 選擇有源:需處理微弱信號(如熱電偶)、多信號轉(zhuǎn)換或長距離抗干擾時。

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