Qu’est-ce qu’un isolateur ?
Un isolateur est un dispositif utilisé pour séparer ou isoler.
Selon l’industrie dans laquelle ils sont utilisés, les isolateurs sont utilisés dans l’industrie électrique et électronique pour isoler les signaux analogiques, dans l’industrie de la construction pour isoler les bâtiments des tremblements de terre et dans l’industrie médicale et pharmaceutique pour isoler certains systèmes des germes extérieurs.
Le mot anglais isolation signifie séparation ou isolation, et isolator signifie quelque chose qui isole, décrivant ainsi directement la fonction de l’appareil.
Utilisations des isolateurs
Dans chaque secteur, les isolateurs désignent des dispositifs différents et ont donc des utilisations différentes.
1. Industrie électronique
Les isolateurs dans l’industrie électronique sont utilisés pour la protection contre les surtensions des récepteurs de signaux, la séparation des points de démarcation responsables, etc.
2. Industrie du bâtiment
Les isolateurs dans l’industrie de la construction sont utilisés pour soutenir le cadre en acier de fondation sous les bâtiments en tant qu’équipement résistant aux tremblements de terre.
3. Industrie pharmaceutique
Les isolateurs dans l’industrie pharmaceutique sont utilisés pour créer un environnement propice au développement de médicaments. Ils peuvent également être utilisés pour maintenir les patients et les médicaments stériles.
Principe des isolateurs
Les isolateurs utilisés dans les différentes industries ont des mécanismes très différents.
1. Industrie électronique
Les isolateurs de l’industrie électronique peuvent émettre le même signal à partir de la borne de sortie tout en isolant complètement le signal électrique entrant de l’extérieur. Plus précisément, la tension de sortie est amplifiée et détectée par un amplificateur pour le signal d’entrée, après quoi le signal est transmis au circuit de sortie. Dans le cas d’une entrée de tension, le signal est entré directement et converti en une entrée de tension par l’intermédiaire d’une résistance. Le type de signal de sortie est converti à la demande et peut donc également être utilisé comme convertisseur de signaux.
2. Le secteur de la construction
Les isolateurs dans l’industrie du bâtiment ont une structure qui dissipe les vibrations en plaçant un matériau hautement élastique tel que le caoutchouc sous le cadre principal en acier. Lorsqu’un tremblement de terre se produit dans un immeuble de grande hauteur, par exemple, l’amplitude s’amplifie vers le haut et le choc mécanique devient plus fort. L’absorption du choc sous terre avec du caoutchouc d’isolation sismique, etc., réduit l’amplitude et le choc mécanique pour le bâtiment.
3. Industrie pharmaceutique
Les isolateurs de l’industrie pharmaceutique, comme les chambres de tirage, sont dotés de ventilateurs d’aspiration et sont conçus pour empêcher les bactéries et les substances toxiques de s’échapper du système en maintenant une pression négative constante. Les gaz entrants sont stérilisés avec du peroxyde d’hydrogène, etc. afin de garantir un environnement stérile dans le système.
Types d’isolateurs
Il existe des isolateurs optiques et des isolateurs numériques.
1. Isolateurs optiques
Les isolateurs optiques sont dotés d’éléments récepteurs de lumière et de DEL à l’intérieur des composants et transmettent les signaux par la lumière. Également appelés photocoupleurs, ils sont composés d’éléments émetteurs et récepteurs de lumière, chacun étant relié à un élément résistif.
2. Isolateurs numériques
Les isolateurs numériques sont des composants qui utilisent des condensateurs ou des bobines pour isoler les côtés sortie et entrée. Ils peuvent être divisés en isolateurs inductifs et capacitifs.
Les isolateurs inductifs utilisent le champ magnétique créé par le passage du courant dans une bobine, tandis que les isolateurs capacitifs utilisent un condensateur pour isoler le signal continu et ne transmettre que le signal alternatif.
Comment choisir un isolateur ?
Les isolateurs optiques et numériques présentent des avantages et des inconvénients.
1. Isolateurs optiques
Les isolateurs optiques peuvent transmettre et recevoir de la lumière à distance et peuvent être facilement isolés. En raison de leur structure simple, de leur grande fiabilité, de leur faible coût et de leur longue durée de vie, ils sont utilisés depuis longtemps dans un large éventail d’applications. La large gamme de produits disponibles permet de sélectionner facilement le produit adapté à l’application.
Les phototransistors et les DEL ont une longue durée de vie, mais leur efficacité lumineuse peut diminuer avec les changements de température, ce qui peut réduire l’efficacité de l’entrée/sortie et entraver la transmission du signal.
2. Isolateurs numériques
Les isolateurs inductifs et capacitifs ont une longue durée de vie et des performances élevées avec une faible dégradation des composants. Ils sont utilisés dans des applications difficiles à gérer avec des photocoupleurs.
Cependant, seuls les signaux numériques peuvent être transmis, ils sont coûteux et leur gamme est restreinte. Les isolateurs numériques sont encore en évolution.