OCT/pulsa izvades izpratne

1. Definīcija un pamatjēdziens

OCT izvade

• Optiskais savienotājs, kas pazīstams arī kā optoizolators, ir OCT izejas pamatā. Tas sastāv no infrasarkanās gaismas diodes (LED) un fototranzistora. Kad optiskā savienotāja ieejas pusē tiek pievadīts elektriskais signāls, LED izstaro infrasarkano gaismu. Šī gaisma pēc tam skar fototranzistoru izejas pusē. Fototranzistora vadītspēja mainās atkarībā no krītošās gaismas intensitātes. OCT izejas kontekstā fototranzistora elektriskā izeja tiek izmantota informācijas pārraidīšanai. Šī izeja var būt digitāla signāla veidā, kas ir vai nu augsts, vai zems atkarībā no tā, vai LED ir ieslēgts vai nē. Optiskā savienotāja izmantošana nodrošina elektrisko izolāciju starp ieejas un izejas ķēdēm. Šī izolācija ir ārkārtīgi svarīga lietojumos, kur ieejas pusē var būt lielas sprieguma atšķirības vai elektriskais troksnis, kas citādi varētu traucēt vai sabojāt jutīgo izejas puses elektroniku. Piemēram, enerģijas sadales sistēmā, kur tiek uzraudzīti augstsprieguma elektriskie signāli, OCT izeja var droši pārsūtīt informāciju par statusu vai...mērījumino šīm augstsprieguma ķēdēm uz zemsprieguma vadības vai uzraudzības sistēmu bez elektrisko traucējumu vai īssavienojumu riska.

Impulsa izeja

• Impulsa izvade attiecas uz atsevišķu elektrisko impulsu sērijas ģenerēšanu. Impulss ir īslaicīga elektriskā signāla līmeņa maiņa, parasti no zema stāvokļa uz augstu stāvokli un pēc tam atpakaļ uz zemu stāvokli. Šo impulsu raksturlielumi, piemēram, to frekvence (impulsu skaits laika vienībā), platums (impulsa augsta stāvokļa daļas ilgums) un amplitūda, satur informāciju. Daudzās mērīšanas ierīcēs, piemēram, plūsmas mērītājos un enerģijas skaitītājos, mērāmais daudzums tiek pārveidots atbilstošā impulsa signālā. Piemēram, ūdens plūsmas mērītājā katra ūdens tilpuma vienība, kas plūst caur skaitītāju, var izraisīt viena elektriskā impulsa ģenerēšanu. Saskaitot šo impulsu skaitu noteiktā laika periodā, var noteikt kopējo ūdens plūsmas tilpumu. Impulsu frekvence ir tieši proporcionāla plūsmas ātrumam, un lielāks plūsmas ātrums rada augstāku impulsa frekvenci.

2. Darbības principi

OCT balstīta impulsu ģenerēšana

• Dažās sistēmās OCT tiek izmantots impulsu izejas ģenerēšanai. Piemēram, digitālajā sakaru saitē starp divām elektriski izolētām apakšsistēmām mikrokontrolleris sūtītājā pusē var nosūtīt virkni digitālo signālu. Šie signāli tiek izmantoti, lai vadītu gaismas diodi optiskajā savienotājā. Mikrokontrolleram pārslēdzot signālu starp augstu un zemu stāvokli, gaismas diode attiecīgi ieslēdzas un izslēdzas. Pēc tam fototranzistors izejas pusē ģenerē atbilstošu impulsu sēriju. OCT nodrošinātā elektriskā izolācija nodrošina, ka jebkurš elektriskais troksnis vai sprieguma pārejas sūtītājā pusē neietekmē uztvērēja ķēdi. Tas ir īpaši noderīgi vidē ar lielu elektromagnētisko traucējumu daudzumu, piemēram, rūpniecības rūpnīcās, kur darbojas lieli motori un citas elektriskās iekārtas.

Impulsu ģenerēšana no sensoriem

• Sensoru lietojumos impulsa izejas ģenerēšanas process ir saistīts ar uztveramo fizisko lielumu. Kā piemēru var minēt magnētisko devēja sensoru, ko izmanto vārpstas griešanās ātruma mērīšanai. Sensors ir paredzēts magnētisko elementu (piemēram, pie vārpstas piestiprināta zobrata zobu) pāriešanas noteikšanai. Katru reizi, kad magnētiskais elements iet garām sensoram, tas izraisa izmaiņas sensora izejā. Šīs izmaiņas pēc tam tiek kondicionētas un veidotas impulsā. Šo impulsu frekvence ir tieši saistīta ar vārpstas griešanās ātrumu. Ja vārpsta griežas ātrāk, vairāk magnētisko elementu laika vienībā iet garām sensoram, kā rezultātā impulsa frekvence ir augstāka. Šo impulsa izeju pēc tam var nosūtīt uz mikrokontrolleri vai citu vadības ierīci tālākai apstrādei, piemēram, griešanās ātruma aprēķināšanai un tā attēlošanai monitorā.

3. Pieteikumi

Rūpnieciskā automatizācija

• Rūpnieciskās automatizācijas sistēmās plaši tiek izmantota OCT/impulsu izeja. Piemēram, konveijera lentes sistēmā tuvuma sensorus ar impulsu izeju var izmantot, lai noteiktu objektu klātbūtni un kustību uz lentes. Katru reizi, kad objekts šķērso sensoru, tiek ģenerēts impulss. Šos impulsus var skaitīt programmējams loģiskais kontrolieris (PLC), lai sekotu līdzi transportējamo vienību skaitam. OCT izeja tiek izmantota, ja šiem sensoriem ir jāsazinās ar PLC, vienlaikus saglabājot elektrisko izolāciju un aizsargājot jutīgo PLC shēmu no iespējamiem elektriskiem traucējumiem vai sprieguma svārstībām rūpnieciskajā vidē.

Enerģijas mērīšana

• Elektroenerģijas un gāzes skaitītājos impulsu izeja ir izplatīta iezīme. Elektroenerģijas skaitītāja enerģijas patēriņu mēra izmantoto vatstundu skaitā. Skaitītāja iekšējā shēma pārveido izmērīto elektrisko enerģiju impulsu sērijā. Jo vairāk enerģijas tiek patērēts, jo vairāk impulsu tiek ģenerēti. Šos impulsus var nosūtīt uz datu reģistrētāju vai viedtīkla sistēmu attālinātai uzraudzībai un norēķinu vajadzībām. Impulsu izejas izmantošana vienkāršo saziņas procesu un ļauj viegli integrēties ar citām sistēmām.enerģijas pārvaldības sistēmas.

Instrumentācija un mērīšana

• Dažādos mērinstrumentos, piemēram, osciloskopos un frekvenču skaitītājos, OCT/impulsu izeju var izmantot kalibrēšanai un signāla pārraidei. Piemēram, kalibrēšanas avots var ģenerēt precīzus impulsu signālus ar zināmām frekvencēm un amplitūdām. Šos impulsus var nosūtīt uz kalibrējamo instrumentu, izmantojot uz OCT balstītu saskarni, lai nodrošinātu precīzu mērījumu veiktspēju. Frekvenču skaitītājā ieejas signāls, kas var būt impulsu virkne no sensora vai sakaru saites, tiek skaitīts un analizēts, lai noteiktu signāla frekvenci.