Comprensió de la sortida OCT/pols

1. Definició i concepte bàsic

Sortida OCT

• Un acoblador òptic, també conegut com a optoaïllador, és el cor de la sortida OCT. Consta d'un díode emissor de llum infraroja (LED) i un fototransistor. Quan s'aplica un senyal elèctric al costat d'entrada de l'acoblador òptic, el LED emet llum infraroja. Aquesta llum incideix sobre el fototransistor del costat de sortida. La conductivitat del fototransistor canvia en resposta a la intensitat de la llum incident. En el context de la sortida OCT, la sortida elèctrica del fototransistor s'utilitza per transmetre informació. Aquesta sortida pot ser en forma de senyal digital, que és alt o baix, depenent de si el LED està il·luminat o no. L'ús d'un acoblador òptic proporciona aïllament elèctric entre els circuits d'entrada i sortida. Aquest aïllament és extremadament important en aplicacions on hi pot haver diferències d'alta tensió o soroll elèctric al costat d'entrada que d'altra manera podria interferir o danyar l'electrònica sensible del costat de sortida. Per exemple, en un sistema de distribució d'energia, on es monitoritzen senyals elèctrics d'alta tensió, la sortida OCT pot transferir de manera segura informació sobre l'estat o...mesuresd'aquests circuits d'alta tensió a un sistema de control o monitorització de baixa tensió sense risc d'interferències elèctriques o curtcircuits.

Sortida d'impulsos

• La sortida d'impulsos es refereix a la generació d'una sèrie d'impulsos elèctrics discrets. Un impuls és un canvi de curta durada en el nivell del senyal elèctric, normalment d'un estat baix a un estat alt i després torna a un estat baix. Les característiques d'aquests impulsos, com ara la seva freqüència (el nombre d'impulsos per unitat de temps), l'amplada (la durada de la part d'estat alt de l'impuls) i l'amplitud, porten informació. En molts dispositius de mesura, com ara els mesuradors de cabal i els mesuradors d'energia, la quantitat que es mesura es converteix en un senyal d'impuls corresponent. Per exemple, en un mesurador de cabal d'aigua, cada unitat de volum d'aigua que passa pel mesurador pot provocar la generació d'un sol impuls elèctric. En comptar el nombre d'aquests impulsos durant un període específic, es pot determinar el volum total del flux d'aigua. La freqüència dels impulsos és directament proporcional al cabal, i un cabal més alt resulta en una freqüència d'impuls més alta.

2. Principis de treball

Generació d'impulsos basada en OCT

• En alguns sistemes, l'OCT s'utilitza per generar una sortida d'impulsos. Per exemple, en un enllaç de comunicació digital entre dos subsistemes aïllats elèctricament, un microcontrolador del costat emissor pot enviar una sèrie de senyals digitals. Aquests senyals s'utilitzen per controlar el LED de l'acoblador òptic. A mesura que el microcontrolador commuta el senyal entre els estats alt i baix, el LED s'encén i s'apaga en conseqüència. El fototransistor del costat de sortida produeix aleshores una sèrie d'impulsos corresponents. L'aïllament elèctric proporcionat per l'OCT garanteix que qualsevol soroll elèctric o transitoris de voltatge al circuit del costat emissor no afectin el circuit del costat receptor. Això és especialment útil en entorns amb moltes interferències electromagnètiques, com ara fàbriques industrials on hi ha motors grans i altres equips elèctrics en funcionament.

Generació d'impulsos a partir de sensors

• En aplicacions basades en sensors, el procés de generar una sortida d'impulsos està relacionat amb la quantitat física que es detecta. Prenguem com a exemple un sensor de captació magnètica utilitzat per mesurar la velocitat de rotació d'un eix. El sensor està dissenyat per detectar el pas d'elements magnètics (com ara les dents d'un engranatge unit a l'eix). Cada vegada que un element magnètic passa pel sensor, indueix un canvi en la sortida del sensor. Aquest canvi es condiciona i es transforma en un impuls. La freqüència d'aquests impulsos està directament relacionada amb la velocitat de rotació de l'eix. Si l'eix gira més ràpid, més elements magnètics passen pel sensor per unitat de temps, cosa que resulta en una freqüència d'impulsos més alta. Aquesta sortida d'impulsos es pot enviar a un microcontrolador o un altre dispositiu de control per a un processament posterior, com ara calcular la velocitat de rotació i mostrar-la en un monitor.

3. Sol·licituds

Automatització industrial

• En els sistemes d'automatització industrial, la sortida OCT/impulsos s'utilitza àmpliament. Per exemple, en un sistema de cinta transportadora, els sensors de proximitat amb sortida d'impulsos es poden utilitzar per detectar la presència i el moviment d'objectes a la cinta. Cada vegada que un objecte passa per un sensor, es genera un impuls. Aquests impulsos poden ser comptats per un controlador lògic programable (PLC) per fer un seguiment del nombre d'articles que es transporten. La sortida OCT s'utilitza quan aquests sensors necessiten comunicar-se amb el PLC mentre mantenen l'aïllament elèctric, protegint els circuits sensibles del PLC de possibles sorolls elèctrics o pics de voltatge en l'entorn industrial.

Mesurament d'energia

• En els comptadors d'electricitat i gas, la sortida d'impulsos és una característica comuna. En un comptador d'electricitat, el consum d'energia es mesura en termes del nombre de watts-hora utilitzats. El circuit intern del comptador converteix l'energia elèctrica mesurada en una sèrie d'impulsos. Com més energia es consumeix, més impulsos es generen. Aquests impulsos es poden enviar a un registrador de dades o a un sistema de xarxa intel·ligent per a la monitorització remota i la facturació. L'ús de la sortida d'impulsos simplifica el procés de comunicació i permet una fàcil integració amb altres.sistemes de gestió energètica.

Instrumentació i Mesura

• En diversos instruments de mesura, com ara oscil·loscopis i comptadors de freqüència, la sortida d'OCT/impulsos es pot utilitzar per a la calibració i la transferència de senyals. Per exemple, una font de calibratge pot generar senyals d'impulsos precisos amb freqüències i amplituds conegudes. Aquests impulsos es poden enviar a l'instrument que s'està calibrant a través d'una interfície basada en OCT per garantir un rendiment de mesurament precís. En un comptador de freqüència, el senyal d'entrada, que pot ser un tren d'impulsos d'un sensor o un enllaç de comunicació, es compta i analitza per determinar la freqüència del senyal.