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光電隔離

光電隔離的適用范圍和特點

YUTONG的各系列四線制安全柵 (隔離器) 中的開關信號的隔離,均采用光電隔離方式。YUTONG 較早的數字式儀表亦采用光電隔離方式(PWM)對模擬信號進行隔離。

光電耦合器適于開關信號隔離。     將模擬信號的幅值在單片機內轉換成為開關信號(PWM部件),用一個周期內的開關時間的比例表示模擬信號大小, 可實現模擬信號的光電隔離。設置的周期越長,分辨率越高, 當一個周期內的時間間隔為20000個時,輸出電流的分辨率為1μA( 14位DA的分辨率),如果轉換以1秒周期的極低速進行,每一個時間間隔為50/2=25μS, 已超過高速光耦的極限值。光電隔離的轉換速度和分辨率取決于光耦的速度,為加速光耦,需成倍加大光耦的功耗,不利于整機散熱,其效果也是有限的。

轉換周期和分辨率跟系統功能安全直接關聯,周期時間越短,實時性越強,以保證控制系統不會使用錯拍信號;分辨率越高,信號的真實度越高,以保證控制系統本身的分辨率有效 。基本要求是簡單的:   1, 轉換儀表的采樣周期要低于系統 控制本身的周期, 2,轉換儀表的分辨率要高于控制系統的分 辨率。

YUTONG的各系列通用安全柵/隔離器用14位DA替換了PWM形式的數模轉換器,整機轉換周期縮短到200mS, 分辨率1.25μA,可滿足大部分系統的要求。即使這樣, 上述各系列通用儀表仍然存在采樣周期不夠短的的問題,不能徹底排除跟系統本身采樣周期錯拍的可能性。因此建議,在系統功能安全要求高的部位,使用無周期的,連續的相同功能的模擬儀表,在顯示記錄等與功能安全無關聯環節,合理使用上述通用儀表。

模擬量光電隔離原理圖 

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開關量光電隔離原理圖

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