Разбирање на OCT/пулсен излез

1. Дефиниција и основен концепт

OCT излез

• Оптичкиот спојувач, исто така познат како оптоизолатор, е во срцето на OCT излезот. Се состои од диода што емитува инфрацрвена светлина (LED) и фототранзистор. Кога електричен сигнал се применува на влезната страна на оптичкиот спојувач, LED диодата емитува инфрацрвена светлина. Потоа оваа светлина го погодува фототранзисторот на излезната страна. Спроводливоста на фототранзисторот се менува како одговор на интензитетот на упадната светлина. Во контекст на OCT излезот, електричниот излез од фототранзисторот се користи за пренесување информации. Овој излез може да биде во форма на дигитален сигнал, кој е висок или низок, во зависност од тоа дали LED диодата е осветлена или не. Употребата на оптички спојувач обезбедува електрична изолација помеѓу влезните и излезните кола. Оваа изолација е исклучително важна во апликации каде што може да има разлики во високиот напон или електричниот шум на влезната страна што инаку би можело да се меша или да ја оштети чувствителната електроника на излезната страна. На пример, во систем за дистрибуција на електрична енергија, каде што се следат електрични сигнали со висок напон, OCT излезот може безбедно да пренесува информации за статусот илимерењана овие високонапонски кола во систем за контрола или следење со низок напон без ризик од електрични пречки или кратки споеви.

Пулсен излез

• Импулсниот излез се однесува на генерирање на серија дискретни електрични импулси. Импулсот е краткотрајна промена во нивото на електричниот сигнал, обично од ниска состојба во висока состојба, а потоа назад во ниска состојба. Карактеристиките на овие импулси, како што се нивната фреквенција (бројот на импулси по единица време), ширина (времетраењето на делот од импулсот во висока состојба) и амплитуда, носат информации. Во многу мерни уреди, како што се мерачи на проток и мерачи на енергија, количината што се мери се претвора во соодветен импулсен сигнал. На пример, во мерач на проток на вода, секоја единица волумен на вода што минува низ мерачот може да предизвика генерирање на еден електричен импулс. Со броење на бројот на овие импулси во одреден период, може да се одреди вкупниот волумен на проток на вода. Фреквенцијата на импулсите е директно пропорционална на брзината на проток, при што поголема брзина на проток резултира со поголема фреквенција на импулси.

2. Принципи на работа

Генерација на пулсирања базирана на OCT

• Во некои системи, OCT се користи за генерирање на импулсен излез. На пример, во дигитална комуникациска врска помеѓу два електрично изолирани подсистеми, микроконтролерот на страната на испраќање може да испрати серија дигитални сигнали. Овие сигнали се користат за напојување на LED диодата во оптичкиот спојувач. Додека микроконтролерот го префрла сигналот помеѓу висока и ниска состојба, LED диодата соодветно се вклучува и исклучува. Фототранзисторот на излезната страна потоа произведува соодветна серија импулси. Електричната изолација што ја обезбедува OCT осигурува дека секој електричен шум или минливи напонски промени на колото на страната на испраќање нема да влијаат на колото на страната на прием. Ова е особено корисно во средини со многу електромагнетни пречки, како што се индустриските фабрики каде што работат големи мотори и друга електрична опрема.

Генерирање на пулс од сензори

• Во апликациите базирани на сензори, процесот на генерирање на импулсен излез е поврзан со физичката величина што се детектира. Земете магнетен сензор за пикап што се користи за мерење на брзината на ротација на вратило како пример. Сензорот е дизајниран да го детектира поминувањето на магнетни елементи (како што се заби на запчаник прикачен на вратилото). Секој пат кога магнетен елемент поминува покрај сензорот, тој предизвикува промена во излезот на сензорот. Оваа промена потоа се условува и се обликува во импулс. Фреквенцијата на овие импулси е директно поврзана со брзината на ротација на вратилото. Ако вратилото ротира побрзо, повеќе магнетни елементи поминуваат покрај сензорот по единица време, што резултира со поголема фреквенција на импулси. Овој импулсен излез потоа може да се испрати до микроконтролер или друг контролен уред за понатамошна обработка, како што е пресметување на брзината на ротација и нејзино прикажување на монитор.

3. Апликации

Индустриска автоматизација

• Во индустриските системи за автоматизација, OCT/импулсниот излез е широко користен. На пример, во систем на транспортер-лента, сензорите за близина со импулсен излез можат да се користат за откривање на присуството и движењето на предмети на лентата. Секој пат кога некој предмет поминува покрај сензор, се генерира импулс. Овие импулси може да се избројат од програмабилен логички контролер (PLC) за да се следи бројот на предмети што се транспортираат. OCT излезот се користи кога овие сензори треба да комуницираат со PLC, а воедно да одржуваат електрична изолација, заштитувајќи го чувствителното PLC коло од потенцијален електричен шум или скокови на напон во индустриската средина.

Мерење на енергија

• Кај броилата за електрична енергија и гас, импулсниот излез е честа карактеристика. За броило за електрична енергија, потрошувачката на енергија се мери во однос на бројот на потрошени ват-часови. Внатрешното коло на броилото ја претвора измерената електрична енергија во серија импулси. Колку повеќе енергија се троши, толку повеќе импулси се генерираат. Овие импулси може да се испратат до логер на податоци или до систем на паметна мрежа за далечинско следење и фактурирање. Употребата на импулсен излез го поедноставува процесот на комуникација и овозможува лесна интеграција со други.системи за управување со енергија.

Инструментација и мерење

• Во различни мерни инструменти, како што се осцилоскопите и бројачите на фреквенција, OCT/импулсниот излез може да се користи за калибрација и пренос на сигнал. На пример, изворот на калибрација може да генерира прецизни импулсни сигнали со познати фреквенции и амплитуди. Овие импулси може да се испратат до инструментот што се калибрира преку интерфејс базиран на OCT за да се обезбедат точни перформанси на мерењето. Во бројачот на фреквенција, влезниот сигнал, кој може да биде импулсен појас од сензор или комуникациска врска, се брои и анализира за да се одреди фреквенцијата на сигналот.