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苏州天康自动化有限公司

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何谓无源信号隔离器?何为有源信号隔离器?

阅读:475      发布时间:2025-4-1
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无源信号隔离器和有源信号隔离器是工业自动化中用于信号隔离、抗干扰和电气隔离的关键设备,二者的核心区别在于是否需要外部供电以及信号处理方式。以下是具体分析:


1. 无源信号隔离器

  • 定义:无需外部独立电源供电,依靠输入信号的能量(如环路供电)完成信号隔离和传输。

  • 工作原理

    • 通过电磁感应、磁电耦合或光电耦合等技术,直接从输入信号(如4-20mA)中提取能量,实现信号的隔离与转换。

    • 典型应用:二线制变送器回路中,从输入电流获取能量,输出隔离后的电流或电压信号。

  • 特点

    • 无需额外电源:依赖输入信号的能量,可能限制其负载能力。

    • 简单可靠:无源设计,故障点少,适合防爆或苛刻环境。

    • 信号限制:输入信号需具备足够驱动能力(如≥3.5mA的电流信号)。

  • 应用场景

    • 二线制变送器信号隔离。

    • 需要本质安全的场合(如石油、化工)。


2. 有源信号隔离器

  • 定义:需外部独立电源(如24VDC)供电,主动处理信号并隔离输出。

  • 工作原理

    • 通过内部电路(如运放、ADC/DAC)对输入信号进行调理、放大或转换,再经隔离器件(光耦、变压器)输出。

    • 支持多种信号类型(电流、电压、热电偶、RTD等),可双向隔离。

  • 特点

    • 需外部供电:提供稳定能量,支持复杂信号处理。

    • 高精度与灵活性:可实现信号放大、线性化、分配(如1入2出)。

    • 抗干扰强:独立电源减少共模干扰影响。

  • 应用场景

    • 多信号类型混合的系统(如PLC输入模块)。

    • 长距离传输或需信号分配的场景。


3. 关键对比

特性无源隔离器有源隔离器
供电方式依赖输入信号能量需外部独立电源(如24VDC)
信号处理能力有限(受输入能量制约)强大(支持放大、转换等)
负载能力较低(需匹配负载阻抗)较高(可驱动多设备)
适用信号电流信号为主(如4-20mA)电流、电压、温度等多样化信号
成本与复杂度低成本、简单较高成本、功能丰富

4. 选型建议

  • 选择无源:当信号能量充足(如标准4-20mA)、需简化布线或防爆时。

  • 选择有源:需处理微弱信号(如热电偶)、多信号转换或长距离抗干扰时。

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