模拟量怎么隔离

在工业控制、电力自动化、通信、医疗、仪器仪表等领域，信号隔离是经常遇到的问题。其中最常见的信号隔离方式是模拟量隔离，这是通过某些手段将被测量电路与采样电路隔离开来。本文将介绍模拟量隔离的基本原理，分类及其应用。

基本原理

模拟量隔离主要基于两个原则，第一是基于磁隔离原理，第二是基于光隔离原理。

1.基于磁隔离原理

基于磁隔离原理的模拟量隔离技术，采用电流互感器实现输入和输出端的电气隔离，输入端的信号通过互感器传递给输出端，在输出端，电压隔离器将电流转为相应的电压输出。其中，电流互感器的输入端直接与被测电路连接，输出端独立，成为测量回路。这种隔离技术具有电气隔离、低功耗、高精度和不失真等特点，广泛用于电力系统中的信号隔离。

2.基于光隔离原理

基于光隔离原理的模拟量隔离技术，采用光耦合器件实现输入和输出端的隔离。输入端给光电器件提供光信号，经过光耦合器件后输出信号。其中，光电器件和光耦合器件具有高度隔离性能，通常隔离精度可以达到0.1%。这种隔离方法在广泛应用于医疗、工业控制、自动化和通信等领域。

分类及其应用

模拟量隔离可以通过隔离材料的种类不同而实现多种形式的隔离。

1.电磁屏蔽

电磁屏蔽是常用的模拟量隔离方式，通过某些材料，例如磁铁、金属以及电容等，阻挡和屏蔽传输中的电磁波，达到电气隔离的效果。在卫生、医疗器械以及仪器仪表领域，这种隔离方式居于一种重要地位。

2.全光隔离

全光隔离是目前应用最广，技术最成熟的模拟量隔离方式。由于光耦合器件具有可以轻松隔离输入和输出信号并将信号传输长距离的特性，因此该隔离技术已经被广泛应用于现代仪器仪表中。例如：中高端文件服务器、SDH/OTN光传输接口、电力自动化以及光电耦合等。

3.磁隔离和电磁隔离

磁隔离和电磁隔离的主要优点在于纯电子元件，应用场景广泛，其中电磁隔离主要应用于电源变换和信号处理等场合。例如：电源开关、变压器、DC-DC变换器和PWM电压控制器等。

4.放大器隔离

放大器隔离是现代模拟量隔离技术的成熟产品之一，基于半导体技术实现，可以实现高电气隔离和精度的同时输出稳定的信号。在实际应用中，放大器隔离的众多优点使它被广泛应用于医疗器械、仪器仪表等领域。

结论

模拟量隔离是一种将模拟信号隔离开来的技术，根据不同的应用可采用不同的隔离方式，包括电磁隔离、全光隔离、磁隔离和放大器隔离等。这种技术广泛应用于工业控制、电力自动化、通信、医疗、仪器仪表等领域，有效地保证了人员的安全和设备的稳定性。