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第一部分   隔離變壓器和控制變壓器

一、兩者的定義

控制變壓器是根據電器設備需要的電壓和電流高低,把它們控制在一個需要的使用范圍之內。

控制變壓器與普通變壓器的區別：普通變壓器主要是改變電壓，控制變壓器是傳遞信號的。

隔離變壓器是指輸入繞組與輸出繞組帶電氣隔離的變壓器，隔離變壓器用以避免偶然同時觸及帶電體，變壓器的隔離是隔離原副邊繞線圈各自的電流。

隔離變壓器一般（但并非全部）是指1：1的變壓器。由于次級線圈不和大地相連，次級任一根線與大地之間沒有電位差（即兩根線無零、火之分，任意一根對人體都不會形成閉合回路），使用安全。常用作維修電源。

二、兩者的區別

（一）、用途不同

控制變壓器是作為電氣控制回路的供電電源使用的，目的是為了滿足不同用電電氣元件的電壓需求。

隔離變壓器的作用：

1、將變壓器兩端不同電壓或要求的需要傳送的電壓信號，經過隔離變壓器隔離傳送，使該變壓器兩端不同的電壓不會相互干擾或影響，例如某些可控硅或IGBT電路的驅動線圈；

2、需要不同阻抗匹配的，如某些音響功率放大器；

3、為了人身安全，如行燈變壓器。

（二）、作用不同

控制變壓器是為電氣設備運行中為控制系統提供電源的，側重于供電。

隔離變壓器是為防止用電設備受電源的諧波干擾，實際它是個性能較差的濾波器。一般控制變壓器輸出電壓有6.3V、12V、24V、36V、50V、110V、220V等，為降低成本，有些控制變壓器只輸出單一低電壓，或三到五個電壓；而隔離變壓器一般地說變壓比是1:1，兩類變壓器功能不同，因而無法通用。

三、兩者的聯系

比如在一個進口行車電氣回路中，所有繼電器接觸器等電氣都是220伏的，電源輸入是3相4線的，本來可以直接利用零線組成控制回路的。但是這個行車有操控手柄，電氣設計人員就利用了一個隔離變壓器，次級作為電氣控制回路的電源，由于這個次級回路沒有接地端，即使人接觸了這220伏的控制電壓的其中一點也不會觸電，所以這個變壓器既是控制變壓器，也是隔離變壓器。

在這里我們也可以看出，一個變壓器名稱的定義也是由變壓器本身的用途決定的，如：起隔離作用的叫隔離變壓器!

第二部分  信號隔離器與信號隔離安全柵

一、兩者的定義

信號隔離器：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。

信號隔離安全柵：接在本質安全電路和非本質安全電路之間。將供給本質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，分為齊納式安全柵和隔離式安全柵，隔離式安全柵簡稱隔離柵。

二、兩者的工作原理

1、信號隔離器工作原理

首先將變送器或儀表的信號，通過半導體器件調制變換，然后通過光感或磁感器件進行隔離轉換，然后再進行解調變換回隔離前原信號，同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理,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所的危險能量進入危險場所，及限制送往危險場所的電壓和電流。齊納管Z用于限制電壓，當回路電壓接近安全限壓值時，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時間流過的大電流燒斷而導致回路限壓失效。當超過安全限壓值的電壓加在回路上時，齊納管導通，如果沒有保險絲，流經齊納管的電流將無限上升，最終燒斷齊納管，使回路失去限壓。為確保回路限壓安全，保險絲的熔斷速度要比齊納管可能被燒斷的速度快十倍。            

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，回路限能單元為安全柵的核心部分。此外，輔助有用于驅動現場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行信號處理。

三、兩者的功能及優點

1、信號隔離器功能

（1）保護下級的控制回路；

（2）消弱環境噪聲對測試電路的影響；

（3）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，同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比，雖然價格較貴，但它性能上的突出優點卻為用戶應用帶來了更大的受益。

（1）由于采用了三方隔離方式，因此無需系統接地線路，給設計及現場施工帶來極大方便。   

（2）對危險區的儀表要求大幅度降低，現場無需采用隔離式的儀表。

（3）由于信號線路無需共地，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和性能后可以看出，隔離式安全柵有著突出的優點和更為廣泛用途，雖然其價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幾乎無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，在安全防爆領域得到了日益廣泛的應用。