電気、制御系の業務をしていると「アイソレータ」という言葉を聞くことがないでしょうか。
今回はアイソレータとは何かについて、基礎的な部分の解説をしていきます。
アイソレータの役割
英語でisolateというと「分離する、絶縁する」といった意味があります。
計装関係におけるアイソレータは信号線間の直流を遮断し、絶縁する部品のことを指します。
アイソレータは単一方向の信号を伝送しますが、逆向きの信号は遮断する仕組みをしています。そのため絶縁、ノイズ除去、電気信号の回り込みの防止、計器の保護などを目的に使用されます。
コンデンサには一般的な光アイソレータ式や、デジタル式などいくつかのタイプがあります。
アイソレータの原理
アイソレータは3つの端子のある電子機器で、1つには終端抵抗がつながっています。終端抵抗とは、配線の末端に取り付ける電子部品で、エネルギーを減衰させることを目的とします。
配線の末端に電気信号が流れると、末端から反射した信号が戻ることになり、元々の信号と混じり合ってノイズになってしまいます。
終端抵抗にエネルギーを吸収させることで、ノイズをなくします。
アイソレータの外見は２端子しか接続する箇所がありません。うちひとつ（１）から信号が入り、もう一つの端子（２）から信号が出ますが、上記のように反射波が（２）側から戻ってきます。
戻ってきた信号を3つ目の端子の接続先にある終端信号で吸収することで、逆向き信号の電波を阻害します。
アイソレータの用途
アイソレーターの用途は次の３つです。
絶縁
上記のように逆向きに流れる信号を阻害します。実際には微弱な信号は流れるようですが、大きく減衰されています。
ノイズ除去
しかるべき場所にアイソレータが設置されていれば、突発的な電源の変動や漏電などに対して、計器や計装を守ることができます。
回り込み防止
一つの信号を複数機器に配線する際に、直列につなぐことがあります（4-20mA信号の受け取りなど）。
両機器を接地していれば、本来的には電位差は同じになるはずなのですが、実際には接地を通じて電気の回り込みが起こることがあります。
回り込みが起こると下流側の機器に正しく信号が届かなくなってしまいます。これを防ぐために、アイソレータが取り付けられます。
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まとめ
- アイソレータは安全に電気設備を使うために必要な電子機器である。
- 絶縁、ノイズ除去、回り込み防止などの用途に用いられる。
アイソレータの役割について、ご理解いただけましたでしょうか。現場にあるアイソレータをぜひ探してみてください。
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