化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
三個方面來描述Spectronic光學(xué)隔離器作用原理
閱讀：1020 發(fā)布時間：2020-10-15OI系列光學(xué)隔離器是一種無源設(shè)備,，可引導(dǎo)1060 nm法線方向,，同時地減少了極化狀態(tài)相反的方向,。 擁有Spectronics的專有技術(shù)磁光學(xué)技術(shù)和成熟的先進微光學(xué)設(shè)計，具有插入損耗低,，隔離度高，結(jié)構(gòu)緊湊,，功率高的特點處理性和高穩(wěn)定性,。 該產(chǎn)品的優(yōu)良特性使是光纖放大器系統(tǒng)，泵浦激光二極管,，和光纖傳感器,。 我們目前提供極化獨立，極化保持和多模版本,。 Spectronics還提供定制設(shè)計以滿足特殊應(yīng)用,。
隔離器是一種采用線性光耦隔離原理，將輸入信號進行轉(zhuǎn)換輸出,。輸入,，輸出和工作電源三者相互隔離，特別適合與需要電隔離的設(shè)備儀表配用,。隔離器又名信號隔離器,，是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分,。
作用原理:
系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動化儀表,、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)，它們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級,、微安級的小信號,，又有幾十伏，甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號,；既有低頻直流信號,，也有高頻脈沖信號等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間信號傳輸互相干擾,，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作,。出現(xiàn)這種情況除了每個儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外,，還有一個十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的信號參考點之間存在電勢差,，因而形成“接地環(huán)路”造成信號傳輸過程中失真。因此,，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運行,，“接地環(huán)路”問題是在系統(tǒng)信號處理過程中必須解決的問題。 [1]
解決“接地環(huán)路”的方法
根據(jù)理論和實踐分析,，有三種解決方案：
一種方案：所有現(xiàn)場設(shè)備不接地,，使所有過程環(huán)路只有一個接地點，不能形成回路,，這種方法看似簡單,，但在實際應(yīng)用中往往很難實現(xiàn)，因為某些設(shè)備要求必須接地才能保證測量精度或確保人身安全,，某些設(shè)備可能因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點,。
第二種方案：使兩接地點的電勢相同，但由于接地點的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響,，這種方案其實在實際中無法*做到,。
第三種方案：在各個過程環(huán)路中使用信號隔離方法，斷開過程環(huán)路,，同時又不影響過程信號的正常傳輸,，從而*解決接地環(huán)路問題。
抗干擾:
1,、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 對傳感器,、儀器儀表正常工作危害嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾，產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有：電焊機,、大電機,、可控機、繼電接觸器,、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈等,。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來抑制,。
干擾控制器
（1）用硬件線路抑制尖峰干擾的影響,。常用辦法主要有三種：①在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計的干擾控制器，將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上，從而減弱其破壞性,；②在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖；③在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,，利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,，從而削弱干擾的影響。
（2）利用軟件方法抑制尖峰干擾,。對于周期性干擾,，可以采用編程進行時間濾波，也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣,，從而有效地消除干擾,。
（3）采用硬、軟件結(jié)合的看門狗（watchdog）技術(shù)抑制尖峰脈沖的影響,。軟件：在定時器定時到之前,，CPU訪問一次定時器，讓定時器重新開始計時,，正常程序運行,，該定時器不會產(chǎn)生溢出脈沖，watchdog也就不會起作用,。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“飛程序”,，則CPU就不會在定時到之前訪問定時器，因而定時信號就會出現(xiàn),，從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷,，保證智能儀器回到正常程序上來。
（4）實行電源分組供電,，例如：將執(zhí)行電機的驅(qū)動電源與控制電源分開,，以防止設(shè)備間的干擾。
（5）采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動器對其它設(shè)備的干擾,。該措施對以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑制,。
（6）采用隔離變壓器?？紤]到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初,、次級線圈的互感耦合，而是靠初,、次級寄生電容耦合的,，因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離,，減少其分布電容,，以提高抵抗共模干擾能力。
（7）采用高抗干擾性能的電源,，如利用頻譜均衡法設(shè)計的高抗干擾電源,。這種電源抵抗隨機干擾非常有效，它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉(zhuǎn)換成低電壓峰值（電壓峰值小于TTL電平）的電壓,，但干擾脈沖的能量不變,，從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力,。