隔離器的設計及工作原理

多臺隔離器同時連接的系統電路示意圖

在上圖中，I4=I1+I2+I3 ，I5=0，I6=0，I7=0，I8=0，I9=0，I10=0，I11=0，為什么I5～I11電流為零？

回路電流定理：在獨立的電源回路中，流出電源正極的電流等于流回電源負極的電流，這個結論基于能量守恒原則，流進和流出電流兩者完全相等，如圖。

根據這個原理，在系統里，輸入信號、輸出信號以及電源只要有獨立的電源回路，回路電流就不會流進大地或者PLC的參考點， 產生共模電壓誤差，只是浮置在地電平上。即使電源和大地兩者之間用很細很長的導線連接, 也不會累積起地線誤差電位因為流進參考點的電流為零，所以地電平才能真正做到零電位。

在隔離器中，這個獨立的電源由電源變壓器付邊繞組產生，隔離器中每個功能回路，如輸入回路輸出回路等，都需配置一個這樣的獨立電源，如圖。

如果儀表的輸入回路、輸出回路都不使用隔離的電源會產生多大的地線誤差電位？以下圖進行說明。

假設現場有100個4～20mA信號，如果信號都是20mA，100乘以20mA就是2A，如果100臺表地線電阻為0.5Ω,地電位就上翹1V，這對于250Ω取樣PLC卡件，影響是量程的25％,對于25Ω取樣的PLC卡件來說，影響已達到量程的250％了。

實際使用中,100臺儀表的地線連接電阻遠遠大于0.5Ω，每臺表的輸出是不停地在4～20mA內變化，所以不加隔離，采用銅排來降低地線電阻，是不可能將系統穩定下來的。

上述隔離模式原理清楚，簡單易行，但要素必須完備。