隔离器在工业现场的应用毕业设计论文.doc

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1、中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）任务书1设计(论文)题目： 隔离器件在工业现场的应用 2学生完成设计(论文)期限： 年 月 日至 年 月 日3设计(论文)课题要求：(1)隔离器件的使用要点。(2) 解决设备、仪表的信号传输中的电位差是现场调试的重要问题。(3)根据对隔离器件的了解，来实现隔离器件在工业现场的应用。(4)通过嵌入隔离器、数字隔离器觉出隔离器的重要性。4实验（上机、调研）部分要求内容：(1)根据任务分的设计要求，收集、检索相关质料。(2)整理、撰写质料提交指导老师进行修改，并做出相关的实验获取数据。(3)与指导老师就论文进行讨论，并做修改，再次核对实验数据，进行论文

2、格式规范、交稿、打印、装订。5文献查阅要求：(1)程水生.隔离器的使用要点.北京：畜牧养殖周刊.(2)储霞隔离器故障分析江苏:江苏省金湖电视台.(3)王大为.嵌入式系统的隔离硬件设计.上海：硬件隔离设计.(4)黄成军数字隔离器上海:学术周刊.6发 出 日 期： 年 月 日 7学员完成日期： 年 月 日摘 要本文介绍了隔离器件在工业现场的应用以及它与计算机仪器仪表接口的具体情况。解决设备、仪表的信号传输中的电位差是现场调试的重要问题，可采用两个主要原则加以克服：一是外部设备与中央处理系统之间要进行电气隔离：二是外部设备信号之间要实现相互电气隔离。文章着重介绍了一般工业现场隔离器件的选用技术，包括

3、怎样依据接口来选择产品，隔离端子的选型要点以及隔离器主要参数的选取等。还讲述了我国农业系统绝大多数使用的是玻璃和不锈钢制造的正负隔离器。由于隔离器小，每个隔离器只做一组动物实验，彼此之间互不干扰，所以农业系统多选用隔离器进行兽医生物制品方面的染毒动物实验。据2001年调查统计，农业系统有禽用正负压隔离器175台，主要主要集中在几家大的科研和监察机构。2004年3月调查统计，农业系统已有正负压隔离器596台之多，足以体现隔离器在人们的生产、生活中起的越来越重要的地位。关键词：隔离器 使用 信号隔离器 硬件设计目 录 摘 要I目 录II第1章 前言1第2章 隔离器件的使用六要点22.1 隔离器的分

4、类22.2 安装隔离器房间的空气可以不净化22.3隔离器质量问题及操作程序32.4隔离器高效过滤使用问题32.5 应配备隔离器洗刷、消毒间42.6 应配备空气净化的SPF孵化室或SPF鸡运输隔离器4第3章 基于嵌入式系统的隔离硬件设计53.1 Internet53.2 物理隔离技术原理53.3 物理隔离技术53.3.1 单硬盘物理隔离卡63.3.2 双主板物理隔离技术63.4 网络隔离器技术原理63.5 隔离硬件的设计83.6 物理隔离环境下数据安全转发方案的设计93.7 总结10第4章 数字隔离器及其在高速数据采集系统中的应用124.1 概述124.2 数字隔离的优点124.3 隔离器的故障

5、144.3.1 故障现象及排除144.3.2 隔离器工作原理14第5章 结 论17致 谢18参考文献19第1章 前言在社会经济飞速发展的今天，隔离器件在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用。隔离器件的发展也随着时代的步伐不断的进步、不断的创新着。一旦没有隔离器件，则会给人们生活、生产及健康带来很多的不便！因此，如果能很好的发展和利用隔离器件，将会给人们带来幸福美好的生活，所以隔离器件是我们值得研究的课题。隔离器件的功能具有单向传输能量的特性，常用于发射机天线、功率放大器、信号隔离等。在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构，它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级

6、、毫安级的小信号，又有几十伏，甚至数千伏、数百安培的大信号；既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等，构成系统后往往发现在仪表和设备之间信号传输互相干扰，造成系统不稳定甚至误操作。出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外，还有一个十分重要的原因是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差,因而形成“接地环路”造成信号传输过程中失真。因此，要保证系统稳定和可靠的运行，须运用到隔离器件。综上所述，本文要介绍的主要内容是隔离器件在工业现场的应用，并述说了隔离器件的一些使用要点！此外，这次课程对我还有以下意义：(1)通过这次课程设计，深了对隔离器的理解。(2)掌握了隔离器件在工业

7、现场应用的知识，提高了这方面的觉悟。(3)达到了巩固、充实、综合应用所学的知识来解释所遇到的问题的目的，为以后的设计和应用打好了好的基础！第2章 隔离器件的使用六要点2.1 隔离器的分类隔离器分为正压和正负隔离器两种，正压隔离器主要用于实验动物的生产繁殖、正负隔离器可以正压使用也可以负压使用，进行感染动物实验均使用负压。我国农业系统绝大多数使用的是玻璃和不锈钢制造的正负隔离器。由于隔离器小，每个隔离器只做一组动物实验，彼此之间互不干扰，所以农业系统多选用隔离器进行兽医生物制品方面的染毒动物实验。据2001年调查统计，农业系统有禽用正负压隔离器175台，主要集中在几家大的科研和监察机构。2004

8、年3月调查统计，农业系统已有正负压隔离器596台之多，增长速度较快的一个重要原因是兽医管理实行GMP认可制度。这对提高兽药质量无疑起到了积极的作用，但在使用过程中也的确还存在一些问题。如果安装器房间的空气是否净化，存在着不同的看法，下面对隔离器谈谈看法。2.2 安装隔离器房间的空气可以不净化理论上讲，隔离器是一个小的密闭的平米系统。人不直接接触动物，空气的进入与排除均通过高校过滤其。灭菌饲料，灭菌水及物品的传入是通过传递窗经过氧蚁酸喷洒表面灭菌后传入的（禽用隔离器的饮用水是酸化水，它是通过管道传入的。）染毒物品、动物尸体、粪便的传出也是用塑料袋包装后通过传递窗经过氧乙酸喷洒表面灭菌后传出的）。

9、所以，只要严格按照SOP操作，安装隔离器房间的空气是可以不净化的。国外早有在普通房间安装隔离器饲养无菌动物的先列。1996年9月至1997年7月杂日本国横滨市立大学医学部试验动物中心进修无菌动物技术管理时，就是在普通房间安装的隔离器中饲养无菌小鼠并成功繁殖无菌小鼠。在熊本大学等单位参观时，也是屡见普通房间安装隔离器中饲养无菌动物及SPF动物。国内如中国医学科学院试验动物研究所，中国兽医药品监察所和一些兽医生物制品长等单位也有在普通房间隔离器中进行SPF级别的动物试验的报道。2.3隔离器质量问题及操作程序拒了解，目前国内至少有5个个厂家生产硬质禽用正负压隔离器，但有的厂家生产的隔离器传递窗和粪口

10、套筒没有设计药物喷洒孔，易引起污染和散毒。列：一个染毒试验，动物被攻击强毒后死亡，取出的程序为：先取灭菌塑料袋，打开传递窗外门，传入灭菌塑料袋，关闭传递窗外门，拧开药物喷洒孔螺帽，喷洒过氧乙酸，拧紧喷洒孔螺帽，待30分钟左右，打开传递窗外门，去处装有死鸡的塑料袋，观赏传递窗外门。将死鸡送剖检室或焚尸进行无害化处理。显然，没有药物喷洒孔是不行的。购买隔离器时，应特别主义这一点。1太隔离器染毒试验结束后，若有存活动物应见其安乐处死。然后将合理器推到洗刷、消毒间，按上述操作成熟将甲醇溶液传入隔离器，插上电源进行熏证至少24小时。拆开隔离器，插上洗刷、冲净后晾干、组装、用胶带密封，用甲醇溶液熏蒸后，推

11、到隔离室待用。2.4隔离器高效过滤使用问题隔离器高效过滤器有一定的使用期限，一般1年左右，粉尘少，使用期限可稍长。有人认为，高效过滤器使用时间过场，过滤效果不好，从而影响试验结果的准确性。同一个房间中安装多台隔离器，每台隔离器的排风口均与一条排风管道连接，虽然总排风口安装有排风机，但由于多台隔离器不同时使用，而排风管道上与不使用的隔离器的连接口没封死，总排风口的排风机抽的不是隔离器内排出的风，而绝大多数是房间内的风，这样会造成送风量不够，新鲜洁净空气减少，隔离器内饲养的动物肯定不会养好。2.5 应配备隔离器洗刷、消毒间在一些兽医生物制品厂的SPF鸡动物试验正负隔离器，往往看到有多台隔离器，却没

12、有配备器洗刷、消毒间。建议兽医生物物品厂应建有隔离器洗刷、消毒间，理由是：1台隔离器动物试验结束后，隔离器必须消毒、清洗。没有洗刷、消毒间，就得在原地洗刷、消毒。洗刷、消毒噪声很大，超过实验动物国家标准规定噪声，这势必影响了其他动物实验结果的准确性。此外，进行染毒动物实验还应配备负压解剖室或负压超净工作台。2.6 应配备空气净化的SPF孵化室或SPF鸡运输隔离器目前，大多数用SPF鸡进行动物试验的单位均缺少SPF鸡孵化室。都外购SPF鸡，且缺乏SPF鸡运输隔离器，没有用SPF鸡运输隔离器运输的SPF鸡不能称得上真正的SPF鸡。所以。有条件的单位还是应该建立自己的SPF鸡孵化室或订购批量SPF鸡

13、运输隔离器。第3章 基于嵌入式系统的隔离硬件设计3.1 InternetInternet的迅猛发展使信息共享的程度进一步提高，因而信息安全的问题也日益突出，这时唯一的解决方法只能是主动解决信息安全和网络安全问题。目前国内外采用最多的、最普遍的网络安全措施是使用防火墙类软件，但是防火墙类软件本身存在两大先天缺陷：其一是防火墙隔离的网络还是基于TCP/IP协议来进行信息交换的，而TCP/IP 协议存在漏洞，它无法防止协议本身的漏洞；其二是防火墙的运行离不开操作系统，操作系统和防火墙软件都存在漏洞，因而不能阻止由这些漏洞而引起的网络安全问题。因此，开发相应的应用系统是必要的。本文在对已有的防火墙技术

14、及物理隔离技术进行分析的基础上，提出了带缓冲区的双通道实时开关技术，通过该技术所设计出的网络隔离器能满足实时数据的传输，同时本文提出了一种物理隔离环境下数据安全转发的技术构思，该方案使得网络隔离器有很好的安全性能。3.2 物理隔离技术原理物理隔离是指内部网络不得直接或间接地连接外部网络即互联网。物理隔离技术通过中断内部网络与外部网络的连接，不支持TCP/IP 协议，不依赖于操作系统，解决了目前网络安全存在的根本性问题，即由于操作系统漏洞和TCP/IP 协议漏洞所带来的安全问题，有效地防止了恶意代码、病毒以及网络入侵的发生，满足了网络安全的机密性、完整性、可用性、可控性和可审查性要求。3.3 物

15、理隔离技术目前，国内外普遍采用的物理隔离技术有: 单硬盘物理隔离卡和双主板物理隔离技术。3.3.1 单硬盘物理隔离卡这种技术是将计算机的单个硬盘从物理层上分割为公共和安全两个分区，每个分区各自安装一套操作系统。在操作中，用户工作在安全状态和公共状态两个互相排斥的操作系统环境下，从而实现内外网的安全隔离。这种技术的缺点是不能传输实时数据。3.3.2 双主板物理隔离技术两块主板之间通过非网络方式的一个双端口RAM进行数据的传输，双端口RAM 分为两个区，第一个区是内网客户端向外网服务器单向传输数据的通道。第二个区是外网客户端向内网服务器单向传输数据时的通道。在平时内外网是断开的，双端口RAM处于断

16、开状态。当有数据要传输时，内外网才通过双端口RAM 进行数据传输。3.4 网络隔离器技术原理目前网络隔离器的实时开关实现方式主要有基于SCSI 的开关技术和基于总线的开关技术两种。基于总线的实时开关技术的网络隔离器采用双端口静态存储器（Dual Port SRAM）配合基于独立的ARM的控制电路，双端口各自通过开关与独立的计算机主机连接,如图3-4所示。ARM作为独立的控制电路保证双端口静态存储器的每一端口上存在一个开关，且两个开关不能同时闭合即K1K2=0。基于SCSI 开关技术的网络隔离器和图3-4相似，只是数据通道换为SCSI 硬盘接口，而存储介质使用的是SCSI 硬盘，控制单元使用专门

17、设计的硬件电路板实现。图3-1 基于总线实时开关技术的网络隔离器示意图该系统的数据交换原理如下：以数据由外部网到内部网的传递为例，首先外部主机将由外部网接收到的数据进行TCP/IP 协议和应用协议的剥离，将其还原为原始数据，同时对数据进行完整性和安全性的审查；审查通过后，将安全的数据传递给交换设备，然后内部主机接收到这批数据，在对它们进行TCP/IP协议的剥离，将其还原为原始数据，同时对数据进行完整和安全性的审查；审查通过后，将安全的数据传递给交换设备，然后内部主机接收到这批数据，在对它们进行TCP/IP协议和应用协议的封装后，把它们发送到内部网。反之亦然。以内网接收电子邮件为例，当外网需要有

18、数据到达内网的时候，外部的服务器立即发起对隔离设备的非TCP/IP 协议的数据连接，隔离设备将所有的协议剥离，将原始的数据写入存储介质。根据不同的应用，可能有必要对数据进行完整性和安全性检查，如防病毒和恶意代码等。一旦数据完全写入隔离设备的存储介质，隔离设备立即中断与外网的连接。转而发起对内网的非TCP/IP 协议的数据连接。隔离设备将存储介质内的数据推向内网。内网收到数据后，立即进行TCP/IP 的封装和应用协议的封装，并交给应用系统。这个时候内网电子邮件系统就收到了外网的电子邮件系统通过隔离设备转发的电子邮件。在控制台收到完整的交换信号之后，隔离设备立即切断隔离设备于内网的直接连接。如果这

19、时，内网有电子邮件要发出，隔离设备收到内网建立连接的请求之后，建立与内网之间的非TCP/IP 协议的数据连接。隔离设备剥离所有的TCP/IP 协议和应用协议，得到原始的数据，将数据写入隔离设备的存储介质。必要的话，对其进行防病毒处理和防恶意代码检查。然后中断与内网的直接连接。控制台收到信息处理完毕后，立即中断隔离设备与外网的连接，恢复到完全隔离状态。每一次数据交换，隔离设备经历了数据的接受，存储和转发三个过程。由于这些规则都是在内存和内核里完成的，因此速度上有保证，可以达到100%的总线处理能力。3.5 隔离硬件的设计网络隔离器中实现数据交换的过程是通过对隔离硬件上的存储芯片的读写来完成的。存

20、储芯片作为内外网的数据交换存储区，其访问设计方案决定了网络隔离器的数据交换速度。为了满足数据交换速度的要求，采用了带缓冲区的双通道实时开关技术。双端口静态存储器划分为两个存储区域A、B。外部主机通过K1只能向A中写入数据或从B中读出数据，而内部主机通过K2只能从A中读出数据或向B中写入数据，K1和K2的约束为K1aK2c=0且K1bK2d=0。如此一来就将双向数据通道变为了两个单向的数据通道。这样的设计使得在原有设计中内外部处理单元一方对隔离硬件进行读写操作，而另一方就无法访问隔离硬件的情况有所改善，它允许双方同时进入读读或写写的状态。但是在这种结构中，存在着这样的读写冲突问题，例如当外部主机

21、通过K1向A写入数据时，内部主机无法从A中读出数据，或者当内部主机从A中读出数据时，外部主机不能向A写入数据，对B的操作也存在类似的情况。因此提出了带缓冲区的双通道实时开关技术。图3-2 为带缓冲区的双通道实时开关技术原理图将A、B存储区域划分为N 个相等的小块存储区ai、bi（1iN），K1和K2的约束为K1aiK2ai=0且K1biK2bi=0。这样的改进使得当内外部主机中的一方对ai或bi进行访问时，另一方仍可以对aj或bj（ij）进行访问，减少了发生读写冲突的几率，提高了数据通道的效率，从而实现了提高内部网络和外部网络间数据的交换速度的目的。3.6 物理隔离环境下数据安全转发方案的设计

22、物理隔离环境下数据安全转发方案的设计目标是要在内外网隔离的前提下实现安全、动态、实时的数据交换。数据存储转发的构架由外网处理单元、数据转发区、内网处理单元、物理隔离模块、通断控制电路等功能部分组成。其中:(1) 外网处理单元负责对外网数据的确定、采集工作,由内网用户需求而定,例如指定访问目标的网站等。(2) 数据转发区负责内外网数据的暂存、转发工作。在数据交换的过程中,内网处理单元把数据导出到内网转发区或者外网处理单元把数据导入到外网转发区,而内网转发区与外网转发区是否有数据交换由隔离硬件根据用户的转发权限决定。用户没有数据转发的权限时,外网转发区与内网转发区是完全隔断的。(3) 内网处理单元

23、按照预先设定的安全策略对数据进行扫描分析、筛选过滤、病毒检测等处理。来自于外网数据或发往外网的数据,如果违反既定安全规则就被阻止进出。(4) 物理隔离硬件实现在物理传导上使内外网络隔断，在物理上隔断内部网与外部网。物理隔离硬件被设置在最低的物理层上,内外网的数据转发由物理隔离硬件操纵通断控制电路来执行,在同一时段内,物理隔离硬件只能接受来自内网处理单元或者外网处理单元转发数据的请求,不能同时接收来自内网处理单元和外网处理单元转发数据的请求,使内网转发区和外网转发区双向进行数据转发操作。而且它的失效只会影响内外网数据交换的性能,而不会影响内网的安全性。(5) 通断控制电路负责控制内网转发区与外网

24、转发区的线路连接,同时控制对数据转发区中的数据进行转发或清除。通常,只有授予数据转发权限的用户和角色,在通过物理隔离硬件检查后认定数据转发权限与对象列表中的权限相符的情况下,通断控制电路才会连通内外转发区,并按其数据流向实施数据的转发工作。3.7 总结本章对双通道实时开关技术进行了改进，提出了带缓冲区的双通道实时开关技术，通过该技术连接内网和外网，将内外网的双向数据传输转换为两个单向数据传输，这极大的提高了内外网的数据传输速度；并且提出了物理隔离环境下数据传输的安全方案。因而从硬件和软件上保证了内外网的安全隔离，提高了黑客等不法分子对网络攻击、泄密的防御水平，消除了大部分网络安全隐患，对维护工

25、业控制系统信息安全及系统安全运行起到了重要作用。介绍了基于ARM的网络隔离器的设计，该网络隔离器的隔离硬件采用带缓冲区的双通道实时开关技术，极大地提高了内外网数据传输速度, 从硬件和软件上保证了内外网的安全隔离,对维护系统信息安全及系统安全运行起到了重要作用。第4章 数字隔离器及其在高速数据采集系统中的应用4.1 概述基于iCoupler技术的数字隔离器及其相比光耦隔离器的各项优势，设计实现了基于数字隔离技术的高速数据采集系统，验证了该技术的优越性。4.2 数字隔离的优点隔离是防止通信结点间电流流动的有效手段。通常用在两种情况下需要用到隔离，一是存在大电流冲击对器件或人造成伤害，二是需要避免连

26、接中不同的地电位形成的回路。在以上两种情况下，隔离防止了通信结点间电流的流动而保证数据或者能量正常通过。理想的隔离设备是信号通过隔离器，不产生任何的信号衰减，功耗，不占面积，无需价格，对通常的电压微分和瞬变提供保护。当然，这样的隔离器是不存在的，但是可以为我们对现有隔离技术提供一个评价标准。过去，通常的隔离方法是使用光耦隔离，电容隔离和变压器隔离。最常用的方法是光耦隔离，使用LED和光电晶体管透过隔离阻障传输信号，在可用场合的价格优势使其在隔离器件的使用中占主导地位。电容隔离使用导线结构封装耦合调制交流信号使其通过隔离阻障。这种方法价格便宜，易于集成其他功能，并且数据传输速率是光耦隔离得34倍

27、。但是对输入的瞬变会得到错误的结果，而且体积较大。磁变压器方法主要使用在交流系统中，如低频模拟信号隔离、以太网数据接口等。基于iCoupler的数字隔离技术(iCoupler)解决方案，在各项隔离指标性能上都超越了传统隔离方法，使得其能够在要求更加高速、精确的领域中得到更加充分的应用。1数字隔离技术iCoupler数字隔离方案采用平面磁场专利隔离技术，基于传统的变压器方法，融合了光耦隔离、半导体设计的优点，而不是光电耦合器所采用的发光二极管(LED)与光电二极管的组合。该技术把微型变压器集成在半导体中，消除了现有光电转换功耗大、时间延迟大、有限的数据传输率等缺点。可以方便地应用在高速数字信号和

28、直流信号的传输中。一个iCoupler通道由两个集成电路间的CMOS接口电路和两个芯片大小的变压器构成。在变压器顶部和底部绕线间有特殊隔离层，它负责对指定变压器的每一个变化的输入逻辑编码，并选择两个变压器的其中一个以区别上升沿和下降沿。通过之间的金属线提供给变压器原边（顶部）脉冲驱动，使其耦合到变压器副边（底部），这个脉冲可以有足够高的频率。隔离阻障的输出端电路检测到耦合信号，立即在输出端重建输入信号，并保证很高的准确度。当有输入信号时，启动刷新电路，传输给变压器正确的驱动脉冲，保证输出根据正确的输入状态得到更新。iCoupler通道是平面结构，使用性价比高的晶片级技术，使得多通道可以集成在一

29、块芯片中或者集成进其他的半导体功能。iCoupler数字隔离有三大优势：性能、集成、易用。性能主要体现在相对光耦隔离的低功耗、时序精确性、瞬态共模抑制能力、数据传输率的提高等。集成体现在iCoupler通道可以和其他半导体功能合成在一起，另外一块芯片集成多个iCoupler通道，并且包括各种可能的通道方向组合，这样，与光耦相比，将大大减小面积与价格。易用包括减少了光耦设计的很多困难，并且增加了一些新的功能。减少的光耦设计困难包括很宽的电流传输率LED损耗，驱动需要的高输入电流；新的功能包括可以减小供电电压、输入输出电压可变范围增大、极低的脉冲宽度偏差、扩大的温度范围等等。ADI公司利用基于iC

30、oupler数字隔离技术推出了实用产品，产品都分3种性能等级，分别支持1Mbps、10Mbps和100Mbps数据传输速率，并且每种速率下都具有适当的时序精确性，其中传输速率高达 100Mbps的产品解决了其它隔离手段实现相当困难的高速数据隔离问题。4.3 隔离器的故障前级与末级放大器极间隔离器老化引起的故障。4.3.1 故障现象及排除开机加激励后, 输出功率只达250W。观察改为固态的末前级指示正常, 用扫频仪检测末级增益14dB, 正常机器复原开机输出1kW。过两天故障又重复出现, 末前级指示仍正常, 检测末级增益正常且放大器无接触不良现象, 进而怀疑末前级与末级间某处接触不良。轻敲级间隔

31、离器, 输出功率在250W与1kW间晃动; 再次敲击,输出功率稳定在250W,不再增大。用扫频仪检测级间隔离器插入损耗4dB,与正常值012015dB相差太大。拆卸下隔离器, 解开发现, 隔离器输出端芯线虚焊, 输入端芯线基本脱焊。将芯线焊接牢固, 隔离器安装复原。开机, 在末前级正常推动下, 输出功率750W, 未能满功率发射,且隔离器工作时发热, 换一新隔离器后, 机器恢复正常工作。4.3.2 隔离器工作原理(1)隔离器的功能: 隔离器具有单向传输能量的特性, 常用于电视发射机的天线和功率放大器或功率放大器与功率放大器之间,以防止后级打火对前级的损伤; 后级开路或阻抗变化对前级的影响, 使

32、每级放大器具有相当的独立性。 电路符号如图4-1。(2)隔离器的结构: 隔离器有集中参数和分布参数之分。 分米波段使用的是分布参数隔离器, 其结构示意图如图4-2。它主要由中间的内导体, 两侧封闭式的外导体, 内外导体间的铁氧体介质和外导体外侧的两片永久磁钢组成, 上述各部分被安装在一金属屏蔽盒内。图4-1 隔离器电路符号图4-2 隔离器结构示意图图4-3 内导体结构图(3) 隔离器的工作原理: 两片永久磁钢使铁氧体介质板产生某一固定强度的恒定磁场。当在端口1加入高频信号电流, 则在铁氧体中将会产生与中心内导体平面正交的交变磁场, 由于恒定磁场的作用, 此交变磁场的分布将发生旋转, 当所加恒定

33、磁场为一特定磁场强度时, 铁氧体中产生的磁场正好旋转30。而内导体三个端口在空间是均匀分布的（内导体结构图如图4-3）旋转后的磁场方向恰好与内导体3平面平行。显然, 内导体3上将不会感应电压, 端口3无输出。而内导体2和旋转后磁场的相对位置与内导体1对称,故由端口1输入的高频信号将全部由端口2全部由端口2输出, 部分被内导体3中的匹配负载吸收, 这从隔离器工作时发热进一步证明了上述的可能性。此次维修失误使我们认识到, 只有深入掌握自己所维护的设备, 熟悉所有元器件的工作性能, 才能科学地做好维护工作。第5章 结 论隔离器件在工业现场的应用，主要讲了隔离器件的一些组成用途及其保护说明。通过对隔离

34、器件的深入了解来实现隔离器在工业现场的应用，使很多领域达到了以前未达到的水准。不断发展的隔离器件技术，推动着科技的发展，很多的实验应用了隔离器技术使原本不能实现的实验成为现实，同样隔离器件也应用到了信号方面使信号方面也有了突飞猛进的变化。该器件的种种特点完全扩展到其他的领域使用。隔离器件的发展应用到生活、生产、科技发展中，使人们得了带很多的利益。隔离是防止通信结点间电流流动的有效手段。通常用在两种情况下需要用到隔离，一是存在大电流冲击对器件或人造成伤害，二是需要避免连接中不同的地电位形成的回路。隔离防止了通信结点间电流的流动而保证数据或者能量正常通过。理想的隔离设备是信号通过隔离器。物理隔离是

35、指内部网络不得直接或间接地连接外部网络即互联网。物理隔离技术通过中断内部网络与外部网络的连接，不支持TCP/IP 协议，不依赖于操作系统，解决了目前网络安全存在的根本性问题，即由于操作系统漏洞和TCP/IP 协议漏洞所带来的安全问题，有效地防止了恶意代码、病毒以及网络入侵的发生，满足了网络安全的机密性、完整性、可用性、可控性和可审查性要求。隔离器件越来越多的应用在工业现场！致 谢经过多日的努力奋斗，毕业设计终于顺利的完成。从刚开始接受课题到完成论文，这期间凝结了各位老师的心血，许多时候你们不辞劳苦，陪着我们钻研课题，讲解难处，无半句怨言，在此我深深的感谢你们。特别是我的指导老师韩亚军感谢你给予

36、的热忱指导提出的宝贵意见，帮助我顺利的完成了毕业设计。在此衷心的祝愿老师们工作顺利，身体健康！另外，还要感谢我们同组成员以及给予我帮助的同学们，这次论文顺利的完成与你们的热忱帮助密不可分。真诚的祝愿大家前程似锦，一帆风顺！参考文献1程水生.隔离器的使用要点北京：畜牧养殖周刊.2储霞隔离器故障分析上海：科学普及出版社3王大为.嵌入式系统的隔离硬件设计.上海：硬件隔离设计.4黄成军数字隔离器上海：学术周刊.5黎文.电子设备配套元件使用册 当代中国音响出版社6黄如.技术及其应用科学出版社中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）评语指导教师 ： 职称： 讲师 工作单位： 重庆信息工程专修学院 学 员： 年级专业层次 0409级电气工程及自动化(高起本) 评语： 指导教师签名： 年 月 日