OKT / pulso išvesties supratimas

1. Apibrėžimas ir pagrindinė sąvoka

OCT išvestis

• Optinis jungiklis, dar žinomas kaip optoizoliatorius, yra OCT išvesties pagrindas. Jį sudaro infraraudonųjų spindulių šviesos diodas (LED) ir fototranzistorius. Kai į optinio jungiklio įėjimo pusę tiekiamas elektrinis signalas, LED skleidžia infraraudonąją šviesą. Ši šviesa tada krinta į išėjimo pusės fototranzistorių. Fototranzistoriaus laidumas kinta priklausomai nuo krintančios šviesos intensyvumo. OCT išvesties kontekste fototranzistoriaus elektrinis išėjimas naudojamas informacijai perduoti. Šis išėjimas gali būti skaitmeninio signalo pavidalu, kuris yra aukštas arba žemas, priklausomai nuo to, ar LED šviečia, ar ne. Optinio jungiklio naudojimas užtikrina elektrinę izoliaciją tarp įėjimo ir išėjimo grandinių. Ši izoliacija yra labai svarbi tais atvejais, kai įėjimo pusėje gali būti dideli įtampos skirtumai arba elektrinis triukšmas, kurie kitaip galėtų trikdyti arba sugadinti jautrią išėjimo pusės elektroniką. Pavyzdžiui, elektros energijos paskirstymo sistemoje, kurioje stebimi aukštos įtampos elektriniai signalai, OCT išėjimas gali saugiai perduoti informaciją apie būseną arba...matavimaišių aukštos įtampos grandinių prijungimą prie žemos įtampos valdymo arba stebėjimo sistemos be elektros trukdžių ar trumpųjų jungimų rizikos.

Impulsų išvestis

• Impulsų išvestis reiškia diskrečių elektrinių impulsų serijos generavimą. Impulsas yra trumpalaikis elektrinio signalo lygio pokytis, paprastai iš žemos būsenos į aukštą, o tada atgal į žemą būseną. Šių impulsų charakteristikos, tokios kaip jų dažnis (impulsų skaičius per laiko vienetą), plotis (aukštos impulso dalies trukmė) ir amplitudė, perneša informaciją. Daugelyje matavimo prietaisų, tokių kaip srauto matuokliai ir energijos skaitikliai, matuojamas kiekis paverčiamas atitinkamu impulso signalu. Pavyzdžiui, vandens srauto matuoklyje kiekvienas per skaitiklį pratekantis vandens tūrio vienetas gali sukelti vieno elektrinio impulso generavimą. Suskaičiavus šių impulsų skaičių per tam tikrą laikotarpį, galima nustatyti bendrą vandens srauto tūrį. Impulsų dažnis yra tiesiogiai proporcingas srauto greičiui, o didesnis srauto greitis lemia didesnį impulsų dažnį.

2. Veikimo principai

OCT pagrindu veikiantis impulsų generavimas

• Kai kuriose sistemose optinis-šviesos procesorius (OCT) naudojamas impulsų išėjimui generuoti. Pavyzdžiui, skaitmeninio ryšio jungtyje tarp dviejų elektriškai izoliuotų posistemių, siuntimo pusėje esantis mikrovaldiklis gali siųsti skaitmeninių signalų seriją. Šie signalai naudojami optinio jungiklio šviesos diodui valdyti. Mikrovaldikliui perjungiant signalą tarp aukštos ir žemos būsenų, šviesos diodas atitinkamai įsijungia ir išsijungia. Išėjimo pusėje esantis fototranzistorius tada sukuria atitinkamą impulsų seriją. OCT užtikrinama elektros izoliacija užtikrina, kad bet koks elektrinis triukšmas ar įtampos pereinamieji svyravimai siuntimo pusėje nepaveiks priimančiosios pusės grandinės. Tai ypač naudinga aplinkoje, kurioje yra daug elektromagnetinių trukdžių, pavyzdžiui, pramonės gamyklose, kuriose veikia dideli varikliai ir kita elektros įranga.

Impulsų generavimas iš jutiklių

• Jutiklių pagrindu veikiančiose programose impulsų išvesties generavimo procesas yra susijęs su matuojamu fizikiniu dydžiu. Pavyzdžiui, imkime magnetinį jutiklį, naudojamą veleno sukimosi greičiui matuoti. Jutiklis skirtas aptikti magnetinių elementų (pvz., prie veleno pritvirtintos krumpliaračio dantų) praėjimą. Kiekvieną kartą, kai magnetinis elementas praeina pro jutiklį, jis sukelia jutiklio išvesties signalo pokytį. Šis pokytis tada kondicionuojamas ir suformuojamas į impulsą. Šių impulsų dažnis yra tiesiogiai susijęs su veleno sukimosi greičiu. Jei velenas sukasi greičiau, per laiko vienetą pro jutiklį praeina daugiau magnetinių elementų, todėl impulsų dažnis yra didesnis. Šis impulsų išvestis gali būti siunčiama į mikrovaldiklį arba kitą valdymo įrenginį tolesniam apdorojimui, pavyzdžiui, sukimosi greičio apskaičiavimui ir rodymui monitoriuje.

3. Paraiškos

Pramoninė automatika

• Pramoninės automatizavimo sistemose plačiai naudojamas OCT/impulsų išėjimas. Pavyzdžiui, konvejerio juostos sistemoje artumo jutikliai su impulsų išėjimu gali būti naudojami objektų buvimui ir judėjimui ant juostos aptikti. Kiekvieną kartą, kai objektas praeina pro jutiklį, generuojamas impulsas. Šiuos impulsus gali skaičiuoti programuojamas loginis valdiklis (PLC), kad būtų galima sekti transportuojamų objektų skaičių. OCT išėjimas naudojamas, kai šiems jutikliams reikia bendrauti su PLC, išlaikant elektrinę izoliaciją ir apsaugant jautrią PLC grandinę nuo galimo elektrinio triukšmo ar įtampos šuolių pramoninėje aplinkoje.

Energijos matavimas

• Elektros ir dujų skaitikliuose impulsų išvestis yra įprasta savybė. Elektros skaitiklyje energijos suvartojimas matuojamas sunaudotų vatvalandžių skaičiumi. Skaitiklio vidinė grandinė išmatuotą elektros energiją paverčia impulsų seka. Kuo daugiau energijos suvartojama, tuo daugiau impulsų generuojama. Šie impulsai gali būti siunčiami į duomenų kaupiklį arba išmaniojo tinklo sistemą nuotoliniam stebėjimui ir sąskaitų išrašymui. Impulsų išvesties naudojimas supaprastina ryšio procesą ir leidžia lengvai integruotis su kitais.energijos valdymo sistemos.

Instrumentinė įranga ir matavimas

• Įvairiuose matavimo prietaisuose, tokiuose kaip osciloskopai ir dažnio skaitikliai, OCT/impulsų išvestis gali būti naudojama kalibravimui ir signalo perdavimui. Pavyzdžiui, kalibravimo šaltinis gali generuoti tikslius impulsų signalus su žinomais dažniais ir amplitudėmis. Šie impulsai gali būti siunčiami į kalibruojamą prietaisą per OCT pagrindu veikiančią sąsają, siekiant užtikrinti tikslų matavimo atlikimą. Dažnio skaitiklyje įvesties signalas, kuris gali būti impulsų seka iš jutiklio arba ryšio linijos, yra skaičiuojamas ir analizuojamas, siekiant nustatyti signalo dažnį.