信號隔離安全柵 一、定義
1、信號隔離器（isolator）：一般指弱電系統中的信號隔離器，既保護下級信號系統不受上級系統影響和干擾。
2、信號隔離安全柵（safetybarrier）：接在本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路之間。將供給本質(zhì)安全電路的電壓或電流限制在一定安全范圍內的裝置。安全柵是一種統稱(chēng)，分為齊納式安全柵和隔離式安全柵，隔離式安全柵簡(jiǎn)稱(chēng)隔離柵。
二、工作原理
1、信號隔離器工作原理：首先將變送器或儀表的信號，通過(guò)半導體器件調制變換，然后通過(guò)光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉換，然后再進(jìn)行解調變換回隔離前原信號，同時(shí)對隔離后信號的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨立。
2、齊納式安全柵的工作原理
安全柵的主要功能就是限制安全場(chǎng)所的危險能量進(jìn)入危險場(chǎng)所，及限制送往危險場(chǎng)所的電壓和電流。
齊納管Z用于限制電壓。當回路電壓接近安全限壓值時(shí)，齊納管導通，使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。
電阻R用于限制電流。當電壓被限制后，適當選擇電阻值，可將回路電流限制在安全限流值以下。
保險絲F的作用是防止因齊納管被長(cháng)時(shí)間流過(guò)的大電流燒斷而導致回路限壓失效。當超過(guò)安全限壓值的電壓加在回路上時(shí)，齊納管導通，如果沒(méi)有保險絲，流經(jīng)齊納管的電流將無(wú)限上升，最終燒斷齊納管，使回路失去限壓。為確?；芈废迚喊踩?，保險絲的熔斷速度要比齊納管可能被燒斷的速度快十倍。
采用圖一所示的三冗余齊納管的安全柵基本限能電路結構，能夠確保安全柵在正常工作、一個(gè)故障點(diǎn)和兩個(gè)故障點(diǎn)時(shí)均能將安全柵的輸出能量限制在安全參數規定的范圍之內，從而滿(mǎn)足i*本質(zhì)安全電路的要求。
3、隔離式信號隔離安全柵的工作原理
與齊納安全柵相比，隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外，還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成，基本功能電路如圖二所示?；芈废弈軉卧獮榘踩珫诺暮诵牟糠?。此外，輔助有用于驅動(dòng)現場(chǎng)儀表的回路供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。信號處理單元則根據安全柵的功能要求進(jìn)行信號處理
三、功能與優(yōu)點(diǎn)
1、信號隔離器功能：
a保護下級的控制回路；
b：消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響；
c：抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設備的干擾；同時(shí)對下級設備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥、PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實(shí)防護。
2、隔離式安全柵：采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結構，同時(shí)符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比，雖然價(jià)格較貴，但它性能上的突出優(yōu)點(diǎn)卻為用戶(hù)應用帶來(lái)了更大的受益：
1.由于采用了三方隔離方式，因此無(wú)需系統接地線(xiàn)路，給設計及現場(chǎng)施工帶來(lái)很大方便。
2.對危險區的儀表要求大幅度降低，現場(chǎng)無(wú)需采用隔離式的儀表。
3.由于信號線(xiàn)路無(wú)需共地，使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個(gè)系統的可靠性。
4.隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號，這是齊納式安全柵所無(wú)法做到的。
5.隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號，以提供給使用同一信號源的兩臺設備使用，并保證兩設備信號不互相干擾，同時(shí)提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。
因此，對比齊納式和隔離式安全柵的特點(diǎn)和性能后可以看出，隔離式安全柵有著(zhù)突出的優(yōu)點(diǎn)和更為廣泛用途，雖然其價(jià)格略高于齊納式安全柵，但從設計、施工安裝、調試及維護成本來(lái)考慮，其綜合成本可能反而低于齊納式安全柵。在要求較高的工程現場(chǎng)幾乎無(wú)一例外地采用了隔離式安全柵作為主要本安防爆儀表，隔離式安全柵已逐漸取代了齊納式安全柵，在安全防爆領(lǐng)域得到了日益廣泛的應用。
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