信号隔离安全栅

一.定义

1.信号隔离器（isolator）：一般指弱电系统中的信号隔离器，保护下级信号系统不受上级系统的影响和干扰。

2.信号隔离安全栅（safetybarrier）：连接在基本安全电路和非基本安全电路之间。将供应基本安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内的装置。安全栅是一个总称，分为齐纳安全栅和隔离安全栅，隔离安全栅简称隔离栅。

二.工作原理

1.信号隔离器工作原理:首先通过半导体器件调制变送器或仪表的信号，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后解调转换回隔离前的原始信号，同时隔离隔离后信号的电源。确保变换后的信号.电源.地间绝对独立。

2.齐纳式安全栅的工作原理

安全栅的主要功能是限制安全场所的危险能量进入危险场所，限制送往危险场所的电压和电流。

齐纳管Z用于限制电压。当电路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。

电阻R用于限制电流。当电压受到限制时，适当选择电阻值，可将电路电流限制在安全限流值以下。

保险丝F的作用是防止由于长时间流过的大电流烧断而导致电路限压失效。当超过安全限压值的电压加到电路上时，齐纳管被打开。如果没有保险丝，流经齐纳管的电流将无限上升，最终烧断齐纳管，使电路失去限压。为了保证电路限压的安全，保险丝的熔断速度是齐纳管可能烧毁的十倍。

采用图1所示的三冗余齐纳管安全栅基本限能电路结构，保证安全栅正常工作.当一个故障点和两个故障点时，安全栅的输出能量可以限制在安全参数规定的范围内，以满足要求ia级本质安全电路要求。

3.隔离信号隔离安全栅的工作原理

与齐纳安全栅相比，隔离安全栅不仅具有限压和限流功能，还具有电流隔离功能。隔离栅通常由电路限能单元组成.电流隔离单元和信号处理单元由三部分组成，基本功能电路如图2所示。电路限能单元是安全栅的核心部分。此外，辅助电路供电电路和仪表信号采集检测电路。信号处理单元根据安全栅的功能要求进行信号处理