工业控制系统的信号隔离技术
无刷电机控制器霍尔信号的隔离
无刷电机控制器霍尔信号的隔离摘要：无刷电机控制器中的霍尔传感器信号是控制电机转速和位置的重要参考信号，而对这些信号进行正确的隔离处理可以提高电机控制系统的稳定性和可靠性。
本文通过对无刷电机和霍尔传感器的工作原理进行介绍，分析了霍尔信号隔离的原理、方法和技术方案，并在实际应用中进行了验证，结果表明隔离处理对电机控制系统具有良好的影响。
关键词：无刷电机；霍尔传感器；隔离；控制器；稳定性1.引言无刷电机由于其高效率、高可靠性和低噪音等优点，已广泛应用于工业生产和消费电子设备中。
而在无刷电机控制系统中，霍尔传感器信号则是控制电机转速和位置的重要依据。
然而，信号在传输过程中可能会受到干扰，严重影响了系统的稳定性和可靠性。
因此，对霍尔信号进行隔离处理成为了十分重要的技术问题。
2.无刷电机和霍尔传感器的工作原理无刷电机是一种采用三相交流电或直流电进行驱动的电机，其主要由定子和转子两部分组成。
与传统的有刷直流电机不同的是，无刷电机的转子上没有碳刷，而是通过内置的霍尔传感器来对转子位置进行检测，从而实现对电机的控制。
霍尔传感器是通过检测磁场的变化来确定转子位置的装置，一般分为单路、双路和三路三种类型。
3.霍尔信号隔离的原理霍尔传感器的信号在传输过程中可能会受到外部电磁干扰的影响，因此需要对其进行隔离处理。
隔离的目的是使输入信号和输出信号之间没有电流通路，从而避免了信号之间相互影响的可能。
在无刷电机控制系统中，霍尔信号的隔离处理通常采用光耦隔离器或者磁隔离器来实现。
4.隔离方法和技术方案4.1 光耦隔离器的原理和应用光耦隔离器是一种利用光电转换原理实现信号隔离的设备，其主要由发光二极管、光电三极管、光电耦合器和输出级等组成。
在无刷电机控制系统中，可以通过将霍尔传感器信号输入到发光二极管端来实现信号的隔离，其原理是当输入信号电压到达一定阈值时，发光二极管会发出光信号，光信号经由光电耦合器后转化为输出电压，从而实现了信号的隔离。
光电隔离原理
光电隔离原理光电隔离是一种利用光学和电学相结合的技术，用于隔离输入和输出之间的电气信号。
它在电子设备中起着非常重要的作用，能够有效地隔离干扰信号，保护电路和设备的安全运行。
在本文中，我们将详细介绍光电隔离的原理和应用。
光电隔离的原理是利用光电转换效应，将输入信号转换成光信号，再通过光耦合器将光信号传输到隔离区域，最后再将光信号转换成输出信号。
光电隔离器件通常由发光二极管、光敏二极管和光耦合器组成。
当输入信号加到发光二极管上时，发光二极管会发出光信号，光信号经过光耦合器传输到隔离区域，再由光敏二极管将光信号转换成输出信号。
由于光信号的传输不受电气信号的影响，因此能够有效地隔离输入和输出之间的干扰。
光电隔离器件具有很多优点，首先，它能够实现电气信号的双向隔离，不仅可以隔离输入信号对输出信号的干扰，也可以隔离输出信号对输入信号的干扰。
其次，光电隔离器件具有高速传输和低延迟的特点，能够满足高速数字信号和精密模拟信号的传输要求。
此外，光电隔离器件还具有较高的隔离电压和耐热性能，能够在恶劣的工作环境下稳定工作。
光电隔离器件在电子设备中有着广泛的应用，特别是在工业控制系统、通讯设备、医疗仪器和电力电子设备中应用较为广泛。
在工业控制系统中，光电隔离器件能够有效地隔离高压和低压电路，保护控制系统的安全运行；在通讯设备中，光电隔离器件能够隔离输入输出信号，保护设备免受电气干扰；在医疗仪器中，光电隔离器件能够隔离患者和医疗设备之间的电气连接，保护患者的安全；在电力电子设备中，光电隔离器件能够隔离高压和低压电路，保护设备免受电气干扰。
总之，光电隔离技术作为一种重要的隔离技术，在电子设备中有着广泛的应用前景。
它能够有效地隔离输入和输出之间的电气信号，保护电路和设备的安全运行。
随着科技的不断发展，相信光电隔离技术将会有更广泛的应用和更深入的研究。
i2c隔离方案
i2c隔离方案随着现代电子设备的不断发展，对于电路间隔离的需求越来越重要。
随之而来的是对于I2C通信协议的隔离方案的需求。
本文将介绍i2c隔离方案的原理、应用以及一些常见的解决方案。
一、i2c通信的原理和特点I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于连接芯片之间的通信。
它采用主从结构，通过两根线（时钟线SCL和数据线SDA）实现通信。
I2C通信具有如下特点：1. 高效：I2C通信占用的引脚数量较少，可以在多个设备之间共享同一个总线，提高了系统的灵活性和简洁性。
2. 速度可变：I2C通信的速度可以根据需求进行调整，对于不同的应用场景可以选择不同的速度。
3. 多设备支持：I2C通信协议支持多个设备共享同一个总线，通过每个设备有不同的地址来实现区分。
4. 传输距离有限：I2C通信协议在传输距离方面存在限制，对于长距离通信需要考虑信号衰减和抗干扰能力。
二、i2c隔离的需求尽管I2C通信具有诸多优点，但在一些特殊情况下，需要对I2C信号进行隔离，以确保系统的可靠性和稳定性。
1. 地址冲突：当多个设备位于不同电源域或者地线域中时，可能会出现地址冲突的情况。
通过隔离I2C信号可以解决这个问题。
2. 抗干扰：长距离传输或者噪声环境下，I2C信号容易受到干扰，导致通信错误。
隔离可以提高I2C信号的抗干扰能力。
3. 电气隔离：一些应用场景需要进行电气隔离，例如隔离高电压和低电压环境下的通信。
I2C隔离可以满足这方面的需求。
三、i2c隔离的解决方案1. 光耦隔离：光耦隔离是一种常见的I2C隔离方案。
它通过光电耦合器将电路分为输入和输出两个部分，实现了电气隔离。
2. 磁耦隔离：磁耦隔离采用磁耦合器将电路分离，实现电气隔离。
这种隔离方案可以提供更高的隔离电压和抗干扰能力。
3. 电容隔离：电容隔离通过电容耦合器实现电路的隔离。
相比于光耦和磁耦隔离，电容隔离的成本更低，但是隔离性能也有所下降。
信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求内容
《信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求》（征求意见稿）编制说明1 工作简况1.1任务来源2015年，经国标委批准，全国信息安全标准化技术委员会（SAC/TC260）主任办公会讨论通过，研究制订《信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求》国家标准,国标计划号：2015bzzd-WG5-001。
该项目由全国信息安全标准化技术委员会提出，全国信息安全标准化技术委员会归口，由公安部第三研究所、公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心（以下简称“检测中心”）负责主编。
国家发改委颁布了发改办高技[2013]1965号文《国家发展改革委办公厅关于组织实施2013年国家信息安全专项有关事项的通知》，开展实施工业控制等多个领域的信息安全专用产品扶持工作。
面向现场设备环境的边界安全专用网关产品为重点扶持的工控信息安全产品之一，其中包含了隔离类设备，表明了工控隔离产品在工控领域信息安全产品中的地位，其标准的建设工作至关重要。
因此本标准项目建设工作也是为了推荐我国工业控制系统信息安全的重要举措之一。
1.2协作单位在接到《信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求》标准的任务后，检测中心立即与产品生产厂商、工业控制厂商进行沟通，并得到了多家单位的积极参与和反馈。
最终确定由北京匡恩网络科技有限责任公司、珠海市鸿瑞软件技术有限公司、北京力控华康科技有限公司等单位作为标准编制协作单位。
1.3编制的背景目前工业控制系统已广泛应用于我国电力、水利、石化、交通运输、制药以及大型制造行业，工控系统已是国家安全战略的重要组成部分，一旦工控系统中的数据信息及控制指令被攻击者窃取篡改破坏，将对工业生产和国家经济安全带来重大安全风险。
随着计算机和网络技术的发展，特别是信息化与工业化深度融合，逐步形成了管理与控制的一体化，导致生产控制系统不再是一个独立运行的系统，其接入的范围不仅扩展到了企业网甚至互联网，从而面临着来自互联网的威胁。
信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求.doc
《信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求》（征求意见稿）编制说明1 工作简况1.1任务来源2015年，经国标委批准，全国信息安全标准化技术委员会（SAC/TC260）主任办公会讨论通过，研究制订《信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求》国家标准,国标计划号：2015bzzd-WG5-001。
该项目由全国信息安全标准化技术委员会提出，全国信息安全标准化技术委员会归口，由公安部第三研究所、公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心（以下简称“检测中心”）负责主编。
国家发改委颁布了发改办高技[2013]1965号文《国家发展改革委办公厅关于组织实施2013年国家信息安全专项有关事项的通知》，开展实施工业控制等多个领域的信息安全专用产品扶持工作。
面向现场设备环境的边界安全专用网关产品为重点扶持的工控信息安全产品之一，其中包含了隔离类设备，表明了工控隔离产品在工控领域信息安全产品中的地位，其标准的建设工作至关重要。
因此本标准项目建设工作也是为了推荐我国工业控制系统信息安全的重要举措之一。
1.2协作单位在接到《信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求》标准的任务后，检测中心立即与产品生产厂商、工业控制厂商进行沟通，并得到了多家单位的积极参与和反馈。
最终确定由北京匡恩网络科技有限责任公司、珠海市鸿瑞软件技术有限公司、北京力控华康科技有限公司等单位作为标准编制协作单位。
1.3编制的背景目前工业控制系统已广泛应用于我国电力、水利、石化、交通运输、制药以及大型制造行业，工控系统已是国家安全战略的重要组成部分，一旦工控系统中的数据信息及控制指令被攻击者窃取篡改破坏，将对工业生产和国家经济安全带来重大安全风险。
随着计算机和网络技术的发展，特别是信息化与工业化深度融合，逐步形成了管理与控制的一体化，导致生产控制系统不再是一个独立运行的系统，其接入的范围不仅扩展到了企业网甚至互联网，从而面临着来自互联网的威胁。
模拟量光电隔离_解释说明以及概述
模拟量光电隔离解释说明以及概述1. 引言1.1 概述模拟量光电隔离是一种重要的电子技术，用于隔离和保护模拟信号。
它通过使用光学器件将输入信号与输出信号之间进行物理隔离，从而实现信号的传递和保护。
模拟量光电隔离在工业自动化、仪表控制和通信系统等领域中广泛应用，对于提高系统的可靠性和安全性起到了关键作用。
1.2 文章结构本文将围绕着模拟量光电隔离展开讨论，主要分为以下几个部分：第二部分将详细解释说明模拟量光电隔离的概念、原理以及应用领域；第三部分将深入探讨模拟量光电隔离技术，包括光耦合器件及其工作原理、光电隔离器件的分类和特点以及选择方法；第四部分将通过实际案例分析与应用实践来进一步了解设备或系统中模拟量光电隔离的需求分析、选型依据，以及在工业自动化中的应用案例以及遇到的挑战与解决方案；第五部分将总结模拟量光电隔离的优势与不足，并对未来模拟量光电隔离发展进行展望。
1.3 目的本文的目的是提供读者对于模拟量光电隔离技术的全面理解。
通过阐述其概念、原理和应用领域，以及深入探讨其技术细节和实际案例，帮助读者了解模拟量光电隔离在工业自动化中的重要性和价值。
同时，本文还旨在为今后相关领域的研究和开发提供参考和指导。
2. 模拟量光电隔离解释说明2.1 模拟量信号与光电隔离的概念模拟量信号指的是连续变化的电信号，其数值可以在一定范围内任意取值。
而光电隔离是指通过使用光耦合器件将模拟量信号转换成光信号，实现信号之间的隔离和传递。
2.2 光电隔离的原理与作用光电隔离器件采用了光耦合技术，利用发射器将输入电信号转换成相应的光信号，然后经过介质空气或者光纤传输到接收器，接收器再将光信号转换回原始电信号输出。
这样就实现了输入与输出之间的完全电气隔离。
光电隔离主要有以下几个作用：1. 电气隔离：通过光学方法将输入和输出之间进行绝缘，避免了由于共地引起的潜在危险。
2. 抗干扰能力强：由于采用了光学传输方式，在一些噪声环境下具有很好的抗干扰能力，可以有效地防止外界干扰对模拟量信号的影响。
工业控制系统信息安全防护技术
工业控制系统信息安全防护技术在当今数字化、智能化的时代，工业控制系统在各个领域的应用越来越广泛，从制造业到能源领域，从交通运输到基础设施，其重要性不言而喻。
然而，随着工业控制系统与信息技术的深度融合，信息安全问题也日益凸显，给工业生产和国家安全带来了严峻的挑战。
因此，加强工业控制系统信息安全防护技术的研究和应用，已成为当务之急。
工业控制系统是指用于控制工业生产过程的自动化系统，包括数据采集与监控系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）等。
这些系统通过传感器、执行器、网络等设备实现对工业生产过程的监测、控制和优化，以提高生产效率、保证产品质量、降低成本和能耗。
然而，由于工业控制系统通常具有开放性、互联性和复杂性等特点，使其面临着诸多信息安全威胁。
首先，工业控制系统面临着网络攻击的威胁。
黑客可以通过网络入侵工业控制系统，窃取敏感信息、篡改控制指令、破坏生产设备，从而导致生产中断、产品质量下降、环境污染甚至人员伤亡等严重后果。
例如，2010 年“震网”病毒攻击了伊朗的核设施，导致大量离心机损坏，给伊朗的核计划造成了重大打击。
其次，工业控制系统面临着恶意软件的威胁。
恶意软件可以通过移动存储设备、网络下载等途径进入工业控制系统，窃取数据、破坏系统功能、传播病毒等。
此外，工业控制系统还面临着物理攻击、社会工程学攻击等多种威胁。
为了应对这些威胁，需要采取一系列的信息安全防护技术。
一是访问控制技术。
访问控制是限制对工业控制系统资源访问的重要手段。
通过设置用户身份认证、授权和访问权限，可以确保只有合法的用户能够访问系统资源，从而降低信息泄露和恶意操作的风险。
常见的访问控制技术包括用户名/密码认证、数字证书认证、生物识别认证等。
二是加密技术。
加密技术可以对工业控制系统中的敏感数据进行加密处理，使其在传输和存储过程中保持机密性和完整性。
例如，对控制指令、生产数据等进行加密，可以防止数据被窃取和篡改。
工业控制系统中的网络安全防护技术教程
工业控制系统中的网络安全防护技术教程工业控制系统（Industrial Control System，简称ICS）作为现代工业领域最基本的设施之一，广泛应用于能源、交通、制造、水务等领域。
然而，随着工业控制系统的网络化和信息化发展，网络安全威胁也日益增多，给工业控制系统的正常运行和安全性带来了巨大挑战。
本文将介绍工业控制系统中的网络安全防护技术，以帮助工程师和专业人员提高对工业控制系统的网络安全意识，有效应对网络安全威胁。
首先，了解工业控制系统的特点对理解网络安全防护至关重要。
工业控制系统通常由可编程逻辑控制器（PLC）、人机界面（HMI）、过程监控系统等组成。
与传统计算机网络相比，工业控制系统有以下特点：稳定性要求高、传输速率低、延迟要求低、故障容忍性强、设备使用寿命长等。
基于这些特点，我们需要针对工业控制系统的网络安全进行定制化的防护策略。
其次，加强物理安全和网络安全的结合是工业控制系统网络安全防护的基础。
物理安全措施包括限制对控制系统设备的物理访问、建立严格的访问控制机制、定期维护设备等。
网络安全措施包括网络隔离、网络监控、访问控制、防火墙、入侵检测与防御等。
将这两者结合起来，可以提高工业控制系统的整体安全性。
第三，采用网络隔离技术是工业控制系统网络安全防护的重要手段。
网络隔离通过划分不同的网络区域，将控制层和管理层相互隔离，有效减少潜在攻击面，降低攻击者入侵的可能性。
同时，网络隔离还可以提高网络性能和稳定性，减少故障对整个系统的影响。
第四，建立强大的访问控制机制是工业控制系统网络安全防护的关键。
通过合理分配网络权限，限制用户访问控制系统中的重要功能和数据，可以有效防止未经授权的访问和操作。
访问控制机制可以采用基于角色的访问控制（RBAC）、强密码策略、双因素认证等技术手段，提高系统的安全性。
第五，使用防火墙技术对工业控制系统进行网络安全防护。
防火墙作为网络安全的重要组成部分，可以对网络流量进行监控和过滤，阻止恶意攻击和不明访问。
工业控制系统中的网络攻击与防御策略
工业控制系统中的网络攻击与防御策略工业控制系统（Industrial Control System，简称ICS）是指用于监控和控制工业过程的计算机系统，包括传感器、执行器、控制器和通信网络等组件。
随着工业自动化的快速发展，网络攻击对工业控制系统的安全构成了巨大威胁。
因此，制定合理的网络攻击与防御策略对于保障工业控制系统的运行安全至关重要。
一、工业控制系统中的网络攻击1. 恶意软件攻击：恶意软件是指被设计用于破坏计算机系统的软件程序，如病毒、蠕虫、木马等。
这些恶意软件可以通过网络渠道，侵入工业控制系统，并对系统进行破坏、数据篡改或者信息窃取。
2. 无线网络攻击：工业控制系统中广泛使用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙等。
黑客可以借助无线网络对工业控制系统进行入侵、干扰或者拒绝服务攻击，从而破坏系统的正常运行。
3. 物理层攻击：物理层攻击是指通过直接接触或操控硬件设备，影响工业控制系统的正常运行。
例如，黑客可以操控传感器或执行器的信号，导致系统产生错误的数据或错误的操作。
二、工业控制系统的网络防御策略1. 网络隔离：将工业控制系统与企业网络以及互联网隔离开来，建立独立的网络空间。
这样可以减少黑客入侵的可能性，并最大程度地保护工业控制系统的安全。
2. 强化边界防御：建立防火墙、入侵检测与防御系统等安全设备，限制对工业控制系统的非法访问。
同时，及时更新安全补丁和升级系统软件，以及使用强密码和认证机制，有效地阻止恶意软件和未经授权的用户进入系统。
3. 加密通信：采用安全的通信协议和加密机制，对工业控制系统中的通信数据进行加密传输，防止黑客窃取敏感信息或者篡改数据。
此外，定期更换加密密钥，增加通信的安全性。
4. 强化物理安全：加强对工业控制系统的物理安全措施，例如安装视频监控、门禁系统和设备锁定等措施，防止黑客通过物理层攻击破坏系统。
5. 安全培训与意识：提供员工网络安全培训，提高他们对网络攻击的认知和警惕性。
光电隔离技术设计24v继电器
光电隔离技术设计24v继电器光电隔离技术是一种将光电转换器件与继电器相结合的技术，可以实现电气信号的隔离和转换。
在工业控制领域中，光电隔离技术被广泛应用于信号隔离、信号转换和电气隔离等方面。
本文将以光电隔离技术设计24V继电器为主题，详细介绍其原理、应用和设计要点。
一、光电隔离技术的原理光电隔离技术是通过光电转换器件将电气信号转换为光信号，再通过光电隔离器将光信号转换为电信号的一种技术。
其基本原理是利用光电转换器件（如光敏二极管、光电晶体管等）将电信号转换为光信号，然后通过光电隔离器将光信号转换为电信号，实现电气信号的隔离和转换。
二、光电隔离技术在24V继电器中的应用24V继电器是一种常用的电气控制器件，广泛应用于各种工业控制系统中。
光电隔离技术在24V继电器中的应用主要体现在以下几个方面：1. 信号隔离：通过光电隔离器可以将输入信号与输出信号进行隔离，避免由于电气干扰或其他原因导致的信号干扰和误操作。
2. 信号转换：光电隔离器可以将不同电平、不同类型的信号进行转换，使其适应不同的工作环境和设备要求。
3. 电气隔离：光电隔离技术可以实现输入与输出之间的电气隔离，提高系统的安全性和稳定性。
三、光电隔离技术设计24V继电器的要点在设计24V继电器时，应注意以下几个要点：1. 光电转换器件的选择：根据实际需求选择适合的光电转换器件，如光敏二极管、光电晶体管等。
要考虑光电转换器件的灵敏度、响应时间、工作温度范围等参数。
2. 光电隔离器的选型：根据输入信号和输出信号的特点选择合适的光电隔离器。
要考虑光电隔离器的隔离电压、隔离电阻、隔离带宽等参数。
3. 电路设计：根据实际需求设计光电隔离电路，包括输入电路和输出电路。
输入电路应考虑输入信号的电平范围和电流要求，输出电路应考虑继电器的控制电流和电压要求。
4. 电气安全：在设计过程中要注意电气安全问题，包括绝缘措施、过压保护、过流保护等。
要确保光电隔离电路与继电器之间的电气隔离达到设计要求，确保系统的安全性和可靠性。
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变 送 器 ， 些 元 器件 都是 高 电 压 、 电 流 信 号 测 量 常 规 使 用 的元 这 大 器 件 ； 于 微 电 压 、 电流 信 号 ， 般 采 用 线 性 隔离 放 大 器 。 拟 对 微 一 模 信 号 控 制 系统 与 模 拟 信 号 测 量 系 统 的 隔 离 类 似 ，一 般 采 用 变 压
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒｃ
Ｔ ｅｃｈ ｏｌ ｙ ｈｅ Ｔ ｎ ｏｇ ＯｆＳｉ ａ Ｉｓ ａｔ ｉ Ｉｄｕｓｒ Ｃｏ ｒ ｓｅｍ ｄｉｃｕ ｓ ｄ ｎ ｔ ｉ ｐａ ｇｎ ｌ ｎ ｕｌ ｅ ｎ ｎ ｔｉ ａｌ ｎｔ Ｓｙ ｔ ｏｌ ｓ ｓ ｅ ｉ ｈｓ ｐｅｒｆＯ ｒｍ ａｎ ｌｇｙ ｃｉ ｕｉｄｉ ｔ ｃｉ ｕｉ ａｏ ｒ ｔ ｇｉ ｃ ． ａｌ ｒ ｔ ｃ ．
部 分 。 气 信 号 的 隔 离 目的 之 一 是 ： 电路 上 把 干 扰 源 和 易 干 扰 电 从 的部 分 隔 离 开 来 ， 断干 扰 通 道 ， 测 控 装 置 与 现 场 仅 保 持 信 号 切 使 联 系 ， 直接 发 生 电 的联 系 ， 证 系 统 工 作 稳 定 ； 二 是 ： 行 弱 不 保 其 实 电和 强 电 隔 离 ， 是 保 证 设 备 与操 作 人 员 安 全 的重 要 措 施 。 这
陈 捷 林 金 钳
（ 福建 省 湄洲 湾职 业技 术 学院 ， 建 莆 田 ３ １０ ） 福 ５ ２ ０
摘 要
分 别 从 模 拟 信 号 、 字信 号 以及 布 线 等 方 面 分析 了机 电测 控 系统 的 信 号 隔 离技 术 ， 数 并介 绍 了具 体 的 应 用 电路 。
关 键 词 ： 号 ， 离 ， 靠 性 信 隔 可
ｗｉ ｒ ａ ｏｕ ｃ．ｈｅ ｃ ｒ Ｏ ｄｅｎ ｅ ｐｐｌ ｔ ｎ ｉ ｉ ｓ ｎｔｏ ｃ ｉ ｄｅａｉ ｅ－ｌｙ ｔｅｔ Ｔ Ｏｒｅｓ Ｏｎ ｃ ａ ｉ ｉ ｃｒ ｔ ｉ ｒ ｄｕ ｅｄ ｎ ｃａ ｏ ｃｕ ｉ ｔ ｌ ．
Ｋｅ ｗｏｒ Ｓｉ ａ， ｓｕａｅ， ｉ ｉｔ ｙ ｄｓ： ｇｎ ｌｎ ｌｔ Ｒｅｌ ｌｙ Ｉ ａｂ ｉ
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１１ 模 拟 信 号 测 量 端 的 隔 离 ． 对 于 高 电压 、 电 流 信 号 测 量 应 采 用 互 感 器 隔 离 （ 大 电压 互 感 器 、 流 互 感 器 ）其 抑 制 噪 声 的 原 理 与 隔离 变 压 器 类 似 ， 抗 干 电 ， 它 扰 的原 理 是 原 边 对 高 频 干扰 呈 现 很 高 的 阻 抗 ， 位 于 原 边 、 而 副边 绕 组 之 间 的金 属 屏 蔽 层 又 阻 隔 了 原 、 边 所 产 生 的 分 布 电 容 ， 副 因 此 原 边 绕 组 只有 对 屏 蔽 层 的 分 布 电 容 存 在 ，高 频 干 扰 通 过 这 个 分 布 电容 而被 旁 路 人地 。互 感 器 隔 离 的应 用 如 图 １ ａ 所 示 。近 （） 年 来 ， 出 现 了 霍 尔 变 送 器 ， 些 元 器 件 都 是 高 电 压 、 电 流 信 又 这 大 号测 量 常 规使 用 的 元器 件 。 微 电 压 、 电流 模 拟 信 号 的 隔 离 系统 相 对 来 说 比较 复 杂 ， 微 既 要 考 虑 其 精度 ， 带 宽 度 的 因素 ， 要 考 虑 其 价 格 因 素 。 一 般 情 频 又 况 下 ， 于 较 小 量 的共 模 噪 声 ， 用 差 动 放 大 器 或 仪 表 放 大 器 就 对 采 能 够 取得 良好 的 效 果 ， 对 于 具 有 较 大 量 的 共 模 噪 声 ， 测 量 精 但 且 度 要 求 比较 高 的场 合 ， 该 选 择 高 精 度 线 性 隔 离 放 大 器 ， ＩＯ 应 如 Ｓ 系 列 隔 离 放 大 器 是 一 种 将 模 拟 信 号 按 比例 进 行 隔 离 和 转 换 的混 合 集 成 电 路 （Ｃ）它 分 为 有 源 （ 辅 助 电 源 ） 和 无 源 型 两 大 类 。 Ｉ ， 含 型 无 源 型 Ｉ 内部 包 含 有 电 流 信 号 调 制 解 调 电路 、 号 耦 合 隔 Ｃ 信 离 变 换 电 路 等 ， 小 的输 入 等 效 电 阻 ， 该 Ｉ 的 输 入 电 压 达 到 很 使 Ｃ 超 宽 范 围 （ ．～ ２ ， 满 足 用 户 无 需 外 接 电 源 而 实 现 信 号 远 ７５ ３ Ｖ） 以
１ 模 拟 信 号 隔 离
工 控 装 置 通 常 包 含 模 拟 信 号 测 量 系 统 和 模 拟 信 号 控 制 系 统 。 拟信号测控系统信号隔离既要考其精度 ， 带宽度 的因 模 频 素 ， 要考 虑其 价 格 因素 。 于 高 电 压 、 电 流 信 号 ， 般 采 用 互 又 对 大 一
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工 业 控 制 系 统 的信 号 隔离 技 术
工业控制系统的信号隔离技术
Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ Ｓ ｇ ａ Ｉｓ ｌｔ ｎ ｄｕ ｔｉｌＣｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｉ ｎ ｌ ｕａ ｅ ｉ Ｉ ｓ ｒ ｎ ｒ ｌＳ ｓ ｅ ｎ ｎ ａ
一
般 工业 控 制 系 统 既 包 括 弱 电控 制 部 分 ，又包 括 强 电 控 制
有 源 型 Ｉ 是 在 同一 芯 片 上 集 成 了一 个 高 隔 离 的 Ｄ ／ Ｃ 电 Ｃ ＣＤ 源 及 高性 能 线性 光 电 耦合 器 的 混 合集 成 电 路 。 芯 片除 了为 内部 该 放 大 电路 供 电外 ， 可 以 向外 部 （ 号输 入 与 输 出 端 ） 供 两组 隔 还 信 提 离的正 、 负直 流 电源 和 两 组 ５ ＤＣ 的稳 压 基准 源 ， 供 外 部 电路 Ｖ 专 扩 展用 ， 电桥 电 路 、 如 小信 号 前 置 放大 电路 等用 户 专 用 电路 。 系 该 列 产 品具 有 宽 信 号带 宽 ２ Ｋ ｚ ０ Ｈ ，可 对 ０ ± ０ Ｄ 双 向直 流 信号 ～ １Ｖ Ｃ 或 ０ ５ Ａ 的交 流信 号 进 行 隔离 、 理 和 变换 。 该 Ｉ 体 积很 小 ， ～Ｖ Ｃ 调 Ｃ 使 用 非 常 方便 ， 需很 少外 部元 件 即 可实 现 模 拟 信 号 的 （ Ｉ／ 只 Ｉ 、Ｖ、 ／Ｉ ｖ Ｉ ／ ） 离及 变 换 功 能 。 ＩＯ 的优 秀 参 数 ， 其 大 量 地 应用 于 ／、 Ｖ 隔 Ｖ Ｓ 使 精 密 测 量系 统 中 ， 性 隔离 放 大器 的应 用 如 图 １ｂ 所 示 。 线 （）