Разуменне імпульснага выхаду OCT

1. Вызначэнне і асноўная канцэпцыя

Выхад OCT

• Аптычны раз'яднальнік, таксама вядомы як оптаізалятар, з'яўляецца асновай выхаднога сігналу OCT. Ён складаецца з інфрачырвонага святлодыёда (LED) і фотатранзістара. Калі электрычны сігнал падаецца на ўваходны бок аптычнага раз'яднальніка, святлодыёд выпраменьвае інфрачырвонае святло. Затым гэтае святло трапляе на фотатранзістар на выхадным баку. Праводнасць фотатранзістара змяняецца ў адказ на інтэнсіўнасць падаючага святла. У кантэксце выхаднога сігналу OCT электрычны выхад з фотатранзістара выкарыстоўваецца для перадачы інфармацыі. Гэты выхадны сігнал можа быць у выглядзе лічбавага сігналу, які можа быць высокім або нізкім, у залежнасці ад таго, ці свеціцца святлодыёд, ці не. Выкарыстанне аптычнага раз'яднальніка забяспечвае электрычную ізаляцыю паміж уваходнымі і выходнымі ланцугамі. Гэтая ізаляцыя надзвычай важная ў прымяненнях, дзе могуць быць высокія перапады напружання або электрычны шум на ўваходным баку, якія ў адваротным выпадку могуць перашкодзіць або пашкодзіць адчувальную электроніку выхаднога боку. Напрыклад, у сістэме размеркавання электраэнергіі, дзе кантралююцца электрычныя сігналы высокага напружання, выхад OCT можа бяспечна перадаваць інфармацыю аб стане абовымярэннігэтых высакавольтных ланцугоў да нізкавольтнай сістэмы кіравання або маніторынгу без рызыкі электрычных перашкод або кароткіх замыканняў.

Імпульсны выхад

• Імпульсны выхад азначае генерацыю серыі дыскрэтных электрычных імпульсаў. Імпульс - гэта кароткачасовае змяненне ўзроўню электрычнага сігналу, звычайна ад нізкага да высокага стану, а затым назад да нізкага. Характарыстыкі гэтых імпульсаў, такія як іх частата (колькасць імпульсаў у адзінку часу), шырыня (працягласць часткі імпульсу з высокім узроўнем) і амплітуда, нясуць інфармацыю. У многіх вымяральных прыладах, такіх як расходомеры і лічыльнікі энергіі, вымяраная велічыня пераўтвараецца ў адпаведны імпульсны сігнал. Напрыклад, у расходомеры вады кожная адзінка аб'ёму вады, якая праходзіць праз лічыльнік, можа выклікаць генерацыю аднаго электрычнага імпульсу. Падлічваючы колькасць гэтых імпульсаў за пэўны перыяд, можна вызначыць агульны аб'ём патоку вады. Частата імпульсаў прама прапарцыйная хуткасці патоку, прычым больш высокая хуткасць патоку прыводзіць да больш высокай частаты імпульсаў.

2. Прынцыпы працы

Генерацыя імпульсаў на аснове OCT

• У некаторых сістэмах аптычны транзістар (АКТ) выкарыстоўваецца для генерацыі імпульснага выхаду. Напрыклад, у лічбавай сувязі паміж двума электрычна ізаляванымі падсістэмамі мікракантролер на баку перадачы можа пасылаць серыю лічбавых сігналаў. Гэтыя сігналы выкарыстоўваюцца для кіравання святлодыёдам у аптычным раз'яднальніку. Па меры таго, як мікракантролер пераключае сігнал паміж высокім і нізкім станам, святлодыёд адпаведна ўключаецца і выключаецца. Затым фотатранзістар на баку выхаду генеруе адпаведную серыю імпульсаў. Электрычная ізаляцыя, якая забяспечваецца АКТ, гарантуе, што любыя электрычныя шумы або пераходныя змены напружання на ланцугу адпраўніка не ўплываюць на ланцуг прыёмніка. Гэта асабліва карысна ў асяроддзях з вялікай колькасцю электрамагнітных перашкод, такіх як прамысловыя заводы, дзе працуюць вялікія рухавікі і іншае электраабсталяванне.

Генерацыя імпульсаў ад датчыкаў

• У датчыках працэс генерацыі імпульснага выхаду звязаны з фізічнай велічынёй, якая вымяраецца. Возьмем у якасці прыкладу магнітны датчык, які выкарыстоўваецца для вымярэння хуткасці кручэння вала. Датчык прызначаны для выяўлення праходжання магнітных элементаў (напрыклад, зуб'яў на шасцярні, прымацаванай да вала). Кожны раз, калі магнітны элемент праходзіць міма датчыка, ён выклікае змяненне выхаднога сігналу датчыка. Затым гэта змяненне апрацоўваецца і фармуецца ў імпульс. Частата гэтых імпульсаў непасрэдна звязана з хуткасцю кручэння вала. Калі вал круціцца хутчэй, міма датчыка праходзіць больш магнітных элементаў за адзінку часу, што прыводзіць да больш высокай частаты імпульсаў. Гэты імпульсны выхадны сігнал затым можа быць адпраўлены на мікракантролер або іншую прыладу кіравання для далейшай апрацоўкі, напрыклад, для разліку хуткасці кручэння і адлюстравання яе на маніторы.

3. Прыкладанні

Прамысловая аўтаматызацыя

• У сістэмах прамысловай аўтаматызацыі шырока выкарыстоўваецца імпульсны выхад OCT. Напрыклад, у канвеернай стужцы датчыкі набліжэння з імпульсным выхадам могуць выкарыстоўвацца для выяўлення прысутнасці і руху аб'ектаў на стужцы. Кожны раз, калі аб'ект праходзіць міма датчыка, генеруецца імпульс. Гэтыя імпульсы могуць падлічвацца праграмуемым лагічным кантролерам (ПЛК) для адсочвання колькасці перамяшчаемых прадметаў. Выхад OCT выкарыстоўваецца, калі гэтым датчыкам неабходна ўзаемадзейнічаць з ПЛК, захоўваючы пры гэтым электрычную ізаляцыю, абараняючы адчувальную схему ПЛК ад патэнцыйных электрычных перашкод або скокаў напружання ў прамысловым асяроддзі.

Улік энергіі

• У лічыльніках электраэнергіі і газу імпульсны выхад з'яўляецца распаўсюджанай асаблівасцю. У лічыльніка электраэнергіі спажыванне энергіі вымяраецца ў колькасці выкарыстаных ват-гадзін. Унутраная схема лічыльніка пераўтварае вымераную электрычную энергію ў серыю імпульсаў. Чым больш энергіі спажываецца, тым больш імпульсаў генеруецца. Гэтыя імпульсы можна адпраўляць на рэгістратар дадзеных або ў сістэму разумных электрасетак для дыстанцыйнага маніторынгу і выстаўлення рахункаў. Выкарыстанне імпульснага выхаду спрашчае працэс сувязі і дазваляе лёгка інтэграваць яго з іншымі прыладамі.сістэмы кіравання энергіяй.

Прыборы і вымярэнні

• У розных вымяральных прыборах, такіх як асцылографы і частатомеры, імпульсны выхад OCT можа выкарыстоўвацца для каліброўкі і перадачы сігналу. Напрыклад, крыніца каліброўкі можа генераваць дакладныя імпульсныя сігналы з вядомымі частотамі і амплітудамі. Гэтыя імпульсы могуць быць адпраўлены на каліброваны прыбор праз інтэрфейс на аснове OCT для забеспячэння дакладнасці вымярэнняў. У частатомеры ўваходны сігнал, які можа быць паслядоўнасцю імпульсаў ад датчыка або канала сувязі, падлічваецца і аналізуецца для вызначэння частаты сігналу.