隨著固定式掃碼器的飛速發展,固定式掃碼器不僅僅局限于掃描條碼,上傳數據,同時集成了IO接口,用于外部觸發傳感器接入或者控制信號燈等設備,快速部署工業自動化場景。對于大多數工程師來說,IO的應用已經是十分清晰明了,但是對于IO的理解可能也只是探究到了應用層,光隔離電路的理解還是比較匱乏,今天我就為大家來簡單介紹這些內容。
光隔離原理
光隔離是一種很常用的信號隔離形式。常用光耦器件及其外圍電路組成。由于光耦電路簡單,在數字隔離電路或數據傳輸電路中常常用到,如UART協議的20mA電流環。對于模擬信號,光耦因為輸入輸出的線形較差,并且隨溫度變化較大,限制了其在模擬信號隔離的應用。 對于高頻交流模擬信號,變壓器隔離是最常見的選擇,但對于支流信號卻不適用。一些廠家提供隔離放大器作為模擬信號隔離的解決方案,如ADI的AD202 ,能夠提供從直流到幾 K的頻率內提供0.025%的線性度,但這種隔離器件內部先進行電壓 - 頻率轉換,對產生的交流信號進行變壓器隔離,然后進行頻率 -電壓轉換得到隔離效果。集成的隔離放大器內部電路復雜,體積大,成本高,不適合大規模應用。 模擬信號隔離的一個比較好的選擇是使用線形光耦。線性光耦的隔離原理與普通光耦沒有差別,只是將普通光耦的單發單收模式稍加改變,增加一個用于反饋的光接受電路用于反饋。這樣,雖然兩個光接受電路都是非線性的,但兩個光接受電路的非線性特性都是一樣的,這樣,就可以通過反饋通路的非線性來抵消直通通路的非線性,從而達到實現線性隔離的目的。