Разумевање OCT/импулсног излаза

1. Дефиниција и основни концепт

OCT излаз

• Оптички спрежник, такође познат као оптоизолатор, је срж ОЦТ излаза. Састоји се од инфрацрвене светлосне диоде (ЛЕД) и фототранзистора. Када се електрични сигнал примени на улазну страну оптичког спрежника, ЛЕД емитује инфрацрвену светлост. Ова светлост затим удара у фототранзистор на излазној страни. Проводљивост фототранзистора се мења у зависности од интензитета упадног светла. У контексту ОЦТ излаза, електрични излаз из фототранзистора се користи за пренос информација. Овај излаз може бити у облику дигиталног сигнала, који је или висок или низак, у зависности од тога да ли ЛЕД светли или не. Употреба оптичког спрежника обезбеђује електричну изолацију између улазних и излазних кола. Ова изолација је изузетно важна у применама где могу постојати разлике у високом напону или електрична бука на улазној страни која би иначе могла да омета или оштети осетљиву електронику на излазној страни. На пример, у систему за дистрибуцију електричне енергије, где се прате високонапонски електрични сигнали, ОЦТ излаз може безбедно да преноси информације о статусу или...мерењаових високонапонских кола на нисконапонски систем за управљање или праћење без ризика од електричних сметњи или кратких спојева.

Пулсни излаз

• Импулсни излаз се односи на генерисање низа дискретних електричних импулса. Импулс је краткотрајна промена нивоа електричног сигнала, обично из ниског у високо стање, а затим назад у ниско стање. Карактеристике ових импулса, као што су њихова фреквенција (број импулса по јединици времена), ширина (трајање дела импулса са високим нивоом) и амплитуда, носе информације. У многим мерним уређајима, као што су мерачи протока и мерачи енергије, количина која се мери се претвара у одговарајући импулсни сигнал. На пример, у мерачу протока воде, свака јединица запремине воде која пролази кроз мерач може изазвати генерисање једног електричног импулса. Бројањем броја ових импулса током одређеног периода може се одредити укупна запремина протока воде. Фреквенција импулса је директно пропорционална протоку, при чему већи проток резултира вишом фреквенцијом импулса.

2. Принципи рада

Генерисање импулса засновано на OCT-у

• У неким системима, OCT се користи за генерисање импулсног излаза. На пример, у дигиталној комуникационој вези између два електрично изолована подсистема, микроконтролер на страни предаје може послати низ дигиталних сигнала. Ови сигнали се користе за покретање LED диоде у оптичком спрежнику. Како микроконтролер пребацује сигнал између високог и ниског стања, LED диода се пали и гаси сходно томе. Фототранзистор на излазној страни затим производи одговарајући низ импулса. Електрична изолација коју обезбеђује OCT осигурава да било каква електрична бука или прелазни напони на колу на страни предаје не утичу на коло на страни пријема. Ово је посебно корисно у окружењима са пуно електромагнетних сметњи, као што су индустријске фабрике где раде велики мотори и друга електрична опрема.

Генерисање импулса из сензора

• У апликацијама заснованим на сензорима, процес генерисања импулсног излаза повезан је са физичком величином која се детектује. Узмимо за пример магнетни сензор који се користи за мерење брзине ротације вратила. Сензор је дизајниран да детектује пролазак магнетних елемената (као што су зуби на зупчанику причвршћеном за вратило). Сваки пут када магнетни елемент прође поред сензора, он индукује промену у излазу сензора. Ова промена се затим условљава и обликује у импулс. Фреквенција ових импулса је директно повезана са брзином ротације вратила. Ако се вратило брже окреће, више магнетних елемената пролази поред сензора по јединици времена, што резултира већом фреквенцијом импулса. Овај импулсни излаз се затим може послати микроконтролеру или другом контролном уређају на даљу обраду, као што је израчунавање брзине ротације и приказивање на монитору.

3. Примене

Индустријска аутоматизација

• У системима индустријске аутоматизације, OCT/импулсни излаз се широко користи. На пример, у систему транспортне траке, сензори близине са импулсним излазом могу се користити за детекцију присуства и кретања објеката на траци. Сваки пут када објекат прође поред сензора, генерише се импулс. Ове импулсе може бројати програмабилни логички контролер (PLC) како би пратио број предмета који се транспортују. OCT излаз се користи када ови сензори треба да комуницирају са PLC-ом, а да притом одржавају електричну изолацију, штитећи осетљива PLC кола од потенцијалне електричне сметње или напонских скокова у индустријском окружењу.

Мерење енергије

• Код електричних и гасних бројила, импулсни излаз је уобичајена карактеристика. Код електричног бројила, потрошња енергије се мери у смислу броја утрошених ват-сати. Унутрашње коло бројила претвара измерену електричну енергију у низ импулса. Што се више енергије троши, генерише се више импулса. Ови импулси се могу послати у систем за бележење података или у систем паметне мреже ради даљинског праћења и наплате. Употреба импулсног излаза поједностављује процес комуникације и омогућава лаку интеграцију са другима.системи за управљање енергијом.

Инструментација и мерење

• У разним мерним инструментима, као што су осцилоскопи и фреквентни бројачи, OCT/импулсни излаз може се користити за калибрацију и пренос сигнала. На пример, извор калибрације може генерисати прецизне импулсне сигнале са познатим фреквенцијама и амплитудама. Ови импулси се могу послати инструменту који се калибрише преко OCT интерфејса како би се осигурале тачне перформансе мерења. У фреквентном бројачу, улазни сигнал, који може бити низ импулса са сензора или комуникационе везе, се броји и анализира како би се одредила фреквенција сигнала.