工業現場傳感器與PLC/FCS/DCS、儀器儀表之間輸入輸出的模擬信號隔離放大器（亦稱模擬量隔離變送器）屬于模擬信號調理的范疇。模擬信號隔離放大器能有效保護各級控制回路，消除或減弱環境噪聲對測試電路的影響，抑制公共接地、變頻器、電磁閥及浪涌脈沖對設備的干擾，同時對下級設備具有信號限壓、扼流的功能。是變送器、儀器儀表、變頻器、電磁閥、PLC/DCS輸入輸出及其通訊接口的可靠防護器件。對于有些環境惡劣的工業現場，控制系統錯綜復雜，高溫、震動、潮濕和干擾信號并存，所以通過隔離放大器將輸入輸出模擬信號進行放大、轉換、遠傳且各系統回路完全隔離，的確是當今自動化控制系統中抗干擾的有效措施之一。

所謂帶寬（band width）又叫頻寬，是指在固定的的時間可傳輸的資料數量，亦即在傳輸管道中可以傳遞數據的能力。在數字設備中，帶寬通常以bps表示，即每秒可傳輸之位數。在模擬設備儀器中，帶寬通常以每秒傳送周期或赫茲 （Hz）來表示。信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據的頻率范圍

頻率響應 簡稱頻響，在電子學上用來描述一臺儀器儀表、PLC等設備對于不同頻率的信號的處理能力的差異。同失真一樣，這也是一個非常重要的參數指標。

帶寬指標的測試方法如下，在輸入端加上一個頻率可調的正弦波模擬信號，輸出端可以穩定跟隨輸入端信號的最大頻率范圍就是帶寬。工業信號隔離放大器帶寬指標的工程意義是什么呢？在應用當中我們如何理解“帶寬”呢？帶寬指標反映了隔離放大器對輸入信號變化的響應速度。帶寬越大，隔離放大器對信號變化的響應速度越快；帶寬越小，說明隔離放大器對輸入信號瞬間變化反應不敏感，在某些場合也就意味著抗干能力較強。

隔離放大器和隔離變送器的工作原理是首先將傳感器、儀器儀表、PLC等發送與接收的標準信號或溫度、位移、頻率、轉速等專用信號通過半導體器件進行調制，再由光感或磁感器件進行隔離轉換變送，然后進行解調還原成精度、線性度一致的原有信號或變換成其它信號，同時對隔離前后信號的工作電源進行隔離處理，以保證信號輸入、信號輸出與輔助電源即變換前后的信號、電源、地之間三隔離。模擬信號隔離放大器和隔離變送器屬于工業儀器儀表與傳感器分類中的一種器件，其主要功能是模擬量的隔離、放大、轉換及變送，因而就必然有信號帶寬和頻率響應這個基本的技術指標。

工業現場信號傳輸干擾處理參考方案（變頻器抗EMC干擾專用隔離放大器）：

工業現場有變頻控制設備、大功率電磁起動設備、GPS高頻信號無線收發裝置等存在EMC干擾源的系統，需要針對不同的干擾源及系統控制信號的特性來分析確定干擾信號處理解決方案。

1、傳感器輸出模擬信號上的干擾

在傳感器輸出端加裝ISO系列模擬信號隔離放大器可以有效解決模擬信號傳輸過程中的衰減和EMC干擾，增強顯示控制系統的穩定性和可靠性。用于變頻器抗EMC干擾的模擬信號隔離放大器：ISO EM U-P-O-M系列，是在IC內部加裝輸入信號干擾抑制濾波電路和輸出干擾諧波吸收電路，增強抗EMC電磁干擾和高頻信號空間干擾功能。特別適用于現場有變頻控制設備、大功率電磁起動、GPS高頻信號無線收發裝置的場合。

2、高頻信號輻射的空間干擾

將各控制系統、設備分別加裝金屬屏蔽盒（不同頻率段使用的金屬成分不同）并將外殼可靠接地，信號通訊傳輸線路采用雙絞屏蔽電纜。

3、RS232/RS485的遠程通訊線路干擾

在RS232/RS485通訊接口上加裝DC-DC隔離模塊電源，將通訊供電電源與其它電源直接隔離開來。信號通訊傳輸線路也要采用雙絞屏蔽電纜（屏蔽層接地）。

4、系統供電電源電路中的干擾

現場有大電流晶閘管、變頻控制設備、大功率電磁起動裝置的，對電源系統的供電參數會產生畸變影響。通過電源電路，干擾信號會進入到現場的各個控制裝置。因此，首先要確定現場的各個裝置接地良好，各裝置的供電電源要加裝與其相匹配的電源濾波器（低通EMI濾波器或抑制電抗器）。

隔離放大器最新應用方案：現場模擬信號帶寬與隔離變送器頻響匹配技術

模擬信號隔離放大器隔離變送器的帶寬與頻響工業現場技術指標選型應用參考：

1、模擬信號在變化頻率緩慢（《50Hz）的場合（如測量溫度、壓力、位移、流量等），可選用帶寬較小、低頻響的隔離放大器：ISO EM U（A）-P-O-M系列產品（M：表示低頻響）。 所以在變頻器控制系統中，為抑制和隔離EMC干擾，常選用：ISO EM U-P-O-M系列的隔離放大器。

2、模擬信號在變化頻率高（》2KHz）的場合（如測量轉速、調節高速電子開關、開關電源的PWM控制等），為保障采集數據的完整和可靠，常選用高帶寬、高低頻響的隔離放大器：ISO EM U（A）-P-O-H系列產品

（H：表示高頻響）。

3、高頻與低頻響環境以外的大多數系統都選擇常規頻響（2K）產品：ISO EM A-P-O或ISO EM U-P-O系列。

4、對現場環境有強磁空間干擾（高頻電磁大電流負載）場合可選用光電隔離放大器：ISO U（A）-P-O-M系列。

ISO EM系列隔離放大器相關產品現場匹配、應用選型技術資料參考：

1、 隔離放大器最新應用方案：現場模擬信號帶寬與隔離變送器頻響匹配技術

2、 IC封裝隔離放大器隔離變送器信號與電源部分外接保護電路圖

3、 ISO mV系列：毫伏級模擬微小信號專用隔離放大器IC

4、 ISO EM U（A）-P-O-T系列：零點、增益可調型模擬量隔離放大器隔離變送器

5、 ISO EM A（U）-P-O-S系列：輸入端配電型隔離變送器IC

6、 ISO EM U（A）-P-O-SD 系列：零點增益可調節的輸入配電型隔離變送器IC

7、 ISO EM-U（A）-P-O-O系列：1進2出低成本小體積IC封裝的模擬量隔離變送器隔離放大器

8、 ISO EM A-P-O系列：0-？0V雙向直流（電壓/電流）信號隔離放大器隔離變送器IC

9、 DIN3 ISOEM U-P-O（A-P-O）系列：單路DIN35導軌安裝低成本小體積隔離變送器

10、DIN 1X2 ISOEM U（A）-P-O系列：一進二出DIN35導軌安裝隔離變送器

11、DIN 2X2 ISOEM U（A）-P-O系列：二進二出DIN35導軌安裝隔離變送器

12、DIN 1X3 ISOEM U（A）-P-O系列：一進三出DIN35導軌安裝隔離變送器

13、ISO EMH 4-20mA系列：軌道電壓監測專用高隔離安全柵

14、ISO F-P-O系列：頻率信號（FV/ FI轉換）隔離變換器IC

15、ISO U（A）-P-F系列：模擬信號轉頻率脈沖信號（V/F）隔離變送器IC

16、ISO EM RMS-P-O系列：模擬量真有效值（AC+DC RMS）測量放大及隔離變送器

ISO EM 系列隔離放大器隔離變送器IC，典型應用圖：

零點、增益可調節型隔離放大器隔離變送器IC，ISO EM-T 系列典型應用圖：

輸入端隔離配電型隔離放大器隔離變送器IC，ISO EM-S 系列典型應用圖：

解決方案舉例：隔離放大器在工業現場實際運用中，我們根據多年的生產經驗及廣大用戶現場使用中遇到的一些問題反饋，通過學習與技術交流總結記錄了一些解決問題的方法。

實例1： 在模擬信號變化頻率較高的高速自控系統中選用帶寬高的隔離放大器（H：表示高頻響）。

某電鍍廠在使用PLC輸出的多路0-10V模擬信號去控制電鍍開關電源PWM電路時出現相互干擾，采用隔離放大器將各控制回路進行隔離。由于控制信號帶寬高，對隔離放大器頻響也要求較高。用戶剛開始對現場信號的帶寬不了解，選用的隔離放大器為DIN 35導軌安裝二進二出：DIN 2X2 ISO U2-P1-O5常規產品，頻響典型值1KHz。由于信號帶寬與隔離放大器的頻響不匹配，安裝到現場使用時信號衰減很大，無法正常控制電鍍開關電源，客戶認為隔離放大器質量有問題。經技術交流，客戶測得現場信號頻率較高（》2KHz），確認后更換成高頻響模擬信號隔離放大器：DIN 2X2 ISO U2-P1-O5-H產品，頻響典型值10KHz。干擾故障排除，控制系統正常工作。

實例2： 在大型變頻啟動及空間干擾較強的場合采用選用頻響低的隔離放大器（M：表示低頻響）。

某大型水泵控制室自動控制系統監控多路水流量和壓力等。由于采用了變頻器裝置，在其中有水泵停機或啟動時，監控數據受到干擾跳動或顯示錯誤信息。于是客戶安裝ISO A4-P2-O1（4-20mA隔離放大器）常規產品，但效果不理想，監控數據時有跳動現象。與客戶信息交流后了解到，傳感器檢測的實時性要求不高，測量值為溫度、流量、壓力等緩變的信號，應該選用帶寬指標小的信號隔離放大器。更換成：ISO A4-P2-O1-M后故障徹底排除。

電壓信號ISO U-P-O-M系列和電流信號ISO A-P-O-M系列低頻響信號隔離放大器IC，內部設計了輸入信號干擾抑制濾波電路和輸出干擾吸收電路，抑制干擾的能力較強，抑制干擾的頻段較寬。低頻響信號隔離放大器的響應時間小于100ms，帶寬設計小于50HZ。不但能夠抑制線路中的高頻干擾，對50Hz的工頻干擾也同樣有抑制作用。這些較強的抗EMC電磁干擾和高頻信號空間干擾功能，特別適用于現場有變頻控制設備、大功率電磁起動裝置、GPS高頻信號無線收發裝置的場合。

實例3：用4-20mA電流環路隔離器將控制系統與執行機構的接口隔離來抑制相互間干擾。

某公司控制系統中PLC的模擬量輸出模塊發出一路4-20mA電流信號接至變頻器，運行時變頻器竟然不啟動。疑似模擬量輸出模塊問題，用萬用表測量模擬量輸出模塊輸出端的4-20mA信號正常。懷疑是變頻器控制信號輸入端有了問題，換了一臺同型號變頻器故障依舊。直接用信號發生器做4-20mA信號源輸出至變頻器，這時變頻器啟動了。排除模擬量輸出板卡和變頻器故障，推測是變頻器信號傳導至模擬量通道，干擾模擬量輸出模塊輸出的4-20mA信號。為驗證推測是否正確，在模擬量4-20mA輸出通道中加裝隔離放大器：ISO 4-20mA；上電運行，變頻器正常啟動了。

實例4：多通道模擬量輸入之間相互隔離及AD隔離轉換輸出。

某大型建材公司生產線監控系統使用美國AB-PLC外接國內某廠家手操器。AB-PLC的每個數據采集板由八個通道組成，八個通道共用一個12位A/D，模擬量經過AD變換后由12個光耦隔離器實現與主機隔離（信號的輸入/輸出隔離了），它的八個通道輸入之間沒有隔離（信號輸入端共地）。在輸入信號時，每個通道單獨輸入到采集板均正常，但是同時輸入兩個或多個外部信號時，顯示數字出現無規則跳動故障，由此引起的問題在現場調試和運行中反復出現。客戶在每個模擬量輸入通道之間安裝無源信號隔離放大器：ISO 4-20mA，干擾消失。可見，合理的使用模擬信號隔離放大器，可以有效消除變頻器對PLC模擬量輸入通道的干擾及接地環路的干擾等問題，增強系統運行的可靠性。