淺談信號隔離器之“有源信號”&“無源信號”

從事自動化控制工作的儀表人如果不清楚無源信號、有源信號、無源接點(干接點)、有源接點(濕接點)，必然為之困惑。

（一）無源信號和有源信號（模擬量）

（1）無源信號和有源信號定義

對于電流信號而言，若設備有獨立的工作電源線，那它提供的信號輸出(比如4-20mA)為有源信號；若設備本身無獨立工作電源，它提供的信號為無源信號。三線制儀表、四線制信號隔離器的輸出信號為有源信號，二線制信號隔離器輸出為無源信號。

（2）如何采集無源信號和有源信號

①對于有源信號的采集很簡單，首先要接通信號源設備的電源(通常有三線制和四線制兩種)讓設備正常工作，其次將采集設備輸入接口的正端和負端分別與信號源設備的正端和負端對應連接行。

②對于無源信號的采集，首先需要一個直流24V電源(因為提供無源信號的二線制儀表無獨立的工作電源，當它需要輸出4-20mA信號時，它的工作電壓需要外部設備來提供。這個DC24V電源可以是獨立電源，也可以是無源信號采集設備配電功能提供)；其次二線制儀表、DC24V電源和無源信號采集設備三者之間的應形成正確回路：DC24V電源正極接二線制儀表4-20mA輸出的正極，二線制儀表4-20mA輸出的負極接入采集設備4-20mA信號輸入端正極，采集設備4-20mA信號輸入端負極接DC24V電源負極，這樣就形成完整的回路。

（二）有源接點和無源接點（開關量）

（1）無源接點的定義

    無源接點俗稱干接點或無源開關，干接點是一種電氣開關，具有閉合和斷開的兩種狀態；2個接點之間沒有極性，可以互換。

（2）常見的無源接點信號

①各種開關如：限位開關、行程開關、腳踏開關、旋轉開關、溫度開關、液位開關等；

②各種按鍵；

③各種傳感器的輸出，如：環境動力監控中的傳感器：水浸傳感器、火災報警傳感器、玻璃破碎、振動、煙霧和凝結傳感器；繼電器、干簧管的輸出。

（3）有源接點的定義

有源接點俗稱濕接點或有源開關，具有有電和無電的兩種狀態；2個接點之間有極性，不能反接。

（4）最常見的有源接點信號

①把以上的干接點信號，接上電源，再跟電源的另外一極作為輸出，就是有源節點信號。工業控制上常用的濕接的電壓范圍是DC0-30V，標準的是DC24V；電氣設備二次回路中通常的濕接的電壓范圍是AC110-380V，常用AC220V或AC380V濕接點。

②把TTL電平輸出作為濕接點，也未嘗不可；一般情況下，TTL電平需要帶緩沖輸出的，例如：7407、245、244等，與VCC等構成回路；244、245也可以跟gnd構成回路；才能驅動遠方的光耦。

③NPN三極管的集電極輸出和VCC。

④達林頓管的集電極輸出和VCC。

⑤紅外反射傳感器和對射傳感器的輸出。

（5）無源接點的優點

在工業控制領域應用中，因無源接點(干接點)無極性限制，其數量遠多于有源接點，無源接點有如下優點：

①隨便接入，降低工程成本和工程人員要求，提高工程速度。

②處理干接點開關量數量多。

③連接干接點的導線即使長期短路既不會損壞本地的控制設備，也不會損壞遠方的設備。

④接入容易，接口容易統一。