OCT/pulsi väljundi mõistmine

1. Definitsioon ja põhikontseptsioon

OCT-väljund

• Optiline sidur, tuntud ka kui optoisolaator, on OCT-väljundi keskmes. See koosneb infrapunavalgust kiirgavast dioodist (LED) ja fototransistorist. Kui optilise siduri sisendpoolele rakendatakse elektrilist signaali, kiirgab LED infrapunavalgust. See valgus langeb seejärel väljundpoolel asuvale fototransistorile. Fototransistori juhtivus muutub langeva valguse intensiivsuse järgi. OCT-väljundi kontekstis kasutatakse fototransistori elektrilist väljundit teabe edastamiseks. See väljund võib olla digitaalsignaali kujul, mis on kas kõrge või madal, olenevalt sellest, kas LED põleb või mitte. Optilise siduri kasutamine tagab sisend- ja väljundahelate vahel elektrilise isolatsiooni. See isolatsioon on äärmiselt oluline rakendustes, kus sisendpoolel võivad esineda suured pingeerinevused või elektriline müra, mis võivad muidu tundlikku väljundpoole elektroonikat häirida või kahjustada. Näiteks elektrijaotussüsteemis, kus jälgitakse kõrgepinge elektrilisi signaale, saab OCT-väljund ohutult edastada teavet oleku või...mõõtmisednende kõrgepingeahelate ühendamine madalpinge juhtimis- või jälgimissüsteemiga ilma elektriliste häirete või lühiste ohuta.

Impulssväljund

• Impulssväljund viitab diskreetsete elektriimpulsside seeria genereerimisele. Impulss on lühiajaline muutus elektrisignaali tasemes, tavaliselt madalast olekust kõrgesse olekusse ja seejärel tagasi madalasse olekusse. Nende impulsside omadused, nagu nende sagedus (impulsside arv ajaühikus), laius (impulsi kõrge oleku osa kestus) ja amplituud, kannavad infot. Paljudes mõõteseadmetes, näiteks voolumõõturites ja energiamõõturites, teisendatakse mõõdetav kogus vastavaks impulsssignaaliks. Näiteks veevoolumõõturis võib iga arvestist läbiv veemahuühik põhjustada ühe elektriimpulsi genereerimise. Nende impulsside arvu lugedes kindla perioodi jooksul saab määrata veevoolu kogumahu. Impulsside sagedus on otseselt proportsionaalne voolukiirusega, kusjuures suurem voolukiirus toob kaasa kõrgema impulsisageduse.

2. Tööpõhimõtted

OCT-põhine impulsi genereerimine

• Mõnes süsteemis kasutatakse optilist transistorit (OCT) impulssväljundi genereerimiseks. Näiteks kahe elektriliselt isoleeritud alamsüsteemi vahelises digitaalses sideühenduses võib saatva poole mikrokontroller saata rea ​​digitaalsignaale. Neid signaale kasutatakse optilise siduri LED-i juhtimiseks. Kui mikrokontroller lülitab signaali kõrge ja madala oleku vahel, lülitub LED vastavalt sisse ja välja. Väljundpoolel olev fototransistor tekitab seejärel vastava impulssjada. OCT-i pakutav elektriline isolatsioon tagab, et saatva poole vooluringi elektriline müra või pingetransiendid ei mõjuta vastuvõtva poole vooluringi. See on eriti kasulik keskkondades, kus on palju elektromagnetilisi häireid, näiteks tööstustehastes, kus töötavad suured mootorid ja muud elektriseadmed.

Impulsside genereerimine anduritelt

• Anduripõhistes rakendustes on impulsi väljundi genereerimise protsess seotud mõõdetava füüsikalise suurusega. Näiteks võtame magnetilise anduri, mida kasutatakse võlli pöörlemiskiiruse mõõtmiseks. Andur on loodud tuvastama magnetiliste elementide (näiteks võlli külge kinnitatud hammasratta hammaste) möödumist. Iga kord, kui magnetiline element andurist möödub, kutsub see esile muutuse anduri väljundis. Seejärel see muutus konditsioneeritakse ja vormitakse impulsiks. Nende impulsside sagedus on otseselt seotud võlli pöörlemiskiirusega. Kui võll pöörleb kiiremini, möödub andurist ajaühikus rohkem magnetilisi elemente, mille tulemuseks on kõrgem impulsi sagedus. Selle impulsi väljundi saab seejärel saata mikrokontrollerile või muule juhtseadmele edasiseks töötlemiseks, näiteks pöörlemiskiiruse arvutamiseks ja selle kuvamiseks monitoril.

3. Rakendused

Tööstusautomaatika

• Tööstusautomaatikasüsteemides kasutatakse laialdaselt OCT/impulssväljundit. Näiteks konveierilindi süsteemis saab impulssväljundiga lähedusandureid kasutada objektide olemasolu ja liikumise tuvastamiseks lindil. Iga kord, kui objekt möödub andurist, genereeritakse impulss. Neid impulsse saab programmeeritav loogikakontroller (PLC) lugeda, et jälgida transporditavate esemete arvu. OCT-väljundit kasutatakse siis, kui need andurid peavad PLC-ga suhtlema, säilitades samal ajal elektrilise isolatsiooni, kaitstes tundlikku PLC vooluringi võimaliku elektrilise müra või pingekõikumiste eest tööstuskeskkonnas.

Energia mõõtmine

• Elektri- ja gaasiarvestite puhul on impulssväljund tavaline omadus. Elektriarvesti puhul mõõdetakse energiatarbimist kasutatud vatt-tundides. Arvesti sisemine vooluring teisendab mõõdetud elektrienergia impulsside jadaks. Mida rohkem energiat tarbitakse, seda rohkem impulsse genereeritakse. Neid impulsse saab saata andmelogijasse või nutivõrgu süsteemi kaugseire ja arvelduse eesmärgil. Impulssväljundi kasutamine lihtsustab suhtlusprotsessi ja võimaldab hõlpsat integreerimist teiste seadmetega.energiahaldussüsteemid.

Instrumentatsioon ja mõõtmine

• Erinevates mõõteseadmetes, näiteks ostsilloskoobides ja sagedusloendurites, saab OCT/impulssväljundit kasutada kalibreerimiseks ja signaali edastamiseks. Näiteks võib kalibreerimisallikas genereerida täpseid impulsssignaale teadaolevate sageduste ja amplituudidega. Neid impulsse saab kalibreeritavale instrumendile saata OCT-põhise liidese kaudu, et tagada täpne mõõtmistulemus. Sagedusloenduris loendatakse ja analüüsitakse sisendsignaali, mis võib olla andurilt või sideühenduselt tulev impulsside jada, et määrata signaali sagedus.