Разбиране на OCT/импулсния изход

1. Определение и основна концепция

OCT изход

• Оптичен разклонител, известен още като оптоизолатор, е в основата на OCT изхода. Той се състои от инфрачервен светодиод (LED) и фототранзистор. Когато електрически сигнал се приложи към входната страна на оптичния разклонител, светодиодът излъчва инфрачервена светлина. След това тази светлина попада върху фототранзистора от изходната страна. Проводимостта на фототранзистора се променя в отговор на интензитета на падащата светлина. В контекста на OCT изхода, електрическият изход от фототранзистора се използва за предаване на информация. Този изход може да бъде под формата на цифров сигнал, който е висок или нисък, в зависимост от това дали светодиодът свети или не. Използването на оптичен разклонител осигурява електрическа изолация между входните и изходните вериги. Тази изолация е изключително важна в приложения, където може да има високи разлики в напрежението или електрически шум от входната страна, които в противен случай биха могли да попречат или повредят чувствителната електроника от изходната страна. Например, в система за разпределение на енергия, където се наблюдават високоволтови електрически сигнали, OCT изходът може безопасно да предава информация за състоянието или...измерванияна тези високоволтови вериги към система за управление или наблюдение с ниско напрежение, без риск от електрически смущения или късо съединение.

Импулсен изход

• Импулсният изход се отнася до генерирането на серия от дискретни електрически импулси. Импулсът е краткотрайна промяна в нивото на електрическия сигнал, обикновено от ниско състояние към високо състояние и след това обратно към ниско състояние. Характеристиките на тези импулси, като тяхната честота (брой импулси за единица време), ширина (продължителност на частта с високо състояние на импулса) и амплитуда, носят информация. В много измервателни устройства, като разходомери и енергомери, измерваното количество се преобразува в съответен импулсен сигнал. Например, във водомер, всяка единица обем вода, преминаваща през него, може да предизвика генериране на един електрически импулс. Чрез преброяване на броя на тези импулси за определен период може да се определи общият обем на водния поток. Честотата на импулсите е пряко пропорционална на дебита, като по-висок дебит води до по-висока честота на импулсите.

2. Принципи на работа

OCT-базирано импулсно генериране

• В някои системи OCT се използва за генериране на импулсен изход. Например, в цифрова комуникационна връзка между две електрически изолирани подсистеми, микроконтролер от изпращащата страна може да изпрати серия от цифрови сигнали. Тези сигнали се използват за управление на светодиода в оптичния разклонител. Докато микроконтролерът превключва сигнала между високо и ниско състояние, светодиодът се включва и изключва съответно. Фототранзисторът от изходната страна след това произвежда съответната серия от импулси. Електрическата изолация, осигурена от OCT, гарантира, че всеки електрически шум или преходни напрежения в изпращащата верига не влияят на приемащата верига. Това е особено полезно в среди с много електромагнитни смущения, като например промишлени фабрики, където работят големи двигатели и друго електрическо оборудване.

Генериране на импулси от сензори

• В приложенията, базирани на сензори, процесът на генериране на импулсен изход е свързан с измерваната физическа величина. Вземете за пример магнитен сензор, използван за измерване на скоростта на въртене на вал. Сензорът е проектиран да открива преминаването на магнитни елементи (като зъби на зъбно колело, прикрепено към вала). Всеки път, когато магнитен елемент преминава покрай сензора, той предизвиква промяна в изхода на сензора. Тази промяна след това се кондиционира и оформя в импулс. Честотата на тези импулси е пряко свързана със скоростта на въртене на вала. Ако валът се върти по-бързо, повече магнитни елементи преминават покрай сензора за единица време, което води до по-висока честота на импулсите. Този импулсен изход може след това да бъде изпратен към микроконтролер или друго управляващо устройство за по-нататъшна обработка, като например изчисляване на скоростта на въртене и показването ѝ на монитор.

3. Приложения

Индустриална автоматизация

• В системите за индустриална автоматизация, OCT/импулсният изход се използва широко. Например, в система от конвейерна лента, сензори за близост с импулсен изход могат да се използват за откриване на наличието и движението на обекти върху лентата. Всеки път, когато обект премине покрай сензор, се генерира импулс. Тези импулси могат да бъдат преброени от програмируем логически контролер (PLC), за да се следи броят на транспортираните артикули. OCT изходът се използва, когато тези сензори трябва да комуникират с PLC, като същевременно поддържат електрическа изолация, предпазвайки чувствителната PLC схема от потенциален електрически шум или пикове на напрежение в индустриалната среда.

Измерване на енергия

• При електромерите и газомерите импулсният изход е често срещана характеристика. При електромера консумацията на енергия се измерва като брой използвани ватчасове. Вътрешната схема на електромера преобразува измерената електрическа енергия в серия от импулси. Колкото повече енергия се консумира, толкова повече импулси се генерират. Тези импулси могат да бъдат изпратени до устройство за запис на данни или интелигентна мрежова система за дистанционно наблюдение и фактуриране. Използването на импулсен изход опростява процеса на комуникация и позволява лесна интеграция с други...системи за управление на енергията.

Инструментация и измерване

• В различни измервателни инструменти, като осцилоскопи и честотомери, OCT/импулсният изход може да се използва за калибриране и пренос на сигнал. Например, калибровъчен източник може да генерира прецизни импулсни сигнали с известни честоти и амплитуди. Тези импулси могат да бъдат изпратени към калибрирания инструмент чрез OCT-базиран интерфейс, за да се осигури точно измерване. В честотомера входният сигнал, който може да бъде импулсна поредица от сензор или комуникационна връзка, се преброява и анализира, за да се определи честотата на сигнала.