Kuptimi i OCT/Daljes së Pulsit

1. Përkufizimi dhe Koncepti Bazë

Dalja OCT

• Një bashkues optik, i njohur edhe si opto-izolator, është në zemër të daljes OCT. Ai përbëhet nga një diodë që lëshon dritë infra të kuqe (LED) dhe një fototransistor. Kur një sinjal elektrik aplikohet në anën hyrëse të bashkuesit optik, LED lëshon dritë infra të kuqe. Kjo dritë më pas godet fototransistorin në anën dalëse. Përçueshmëria e fototransistorit ndryshon në përgjigje të intensitetit të dritës incidente. Në kontekstin e daljes OCT, dalja elektrike nga fototransistor përdoret për të përcjellë informacion. Ky dalje mund të jetë në formën e një sinjali dixhital, i cili është ose i lartë ose i ulët, varësisht nëse LED është i ndezur apo jo. Përdorimi i një bashkues optik siguron izolim elektrik midis qarqeve hyrëse dhe dalëse. Ky izolim është jashtëzakonisht i rëndësishëm në aplikimet ku mund të ketë ndryshime të larta tensioni ose zhurmë elektrike në anën hyrëse që përndryshe mund të ndërhyjnë ose të dëmtojnë elektronikën e ndjeshme të anës dalëse. Për shembull, në një sistem shpërndarjeje të energjisë, ku monitorohen sinjale elektrike me tension të lartë, dalja OCT mund të transferojë në mënyrë të sigurt informacion në lidhje me statusin osematjettë këtyre qarqeve me tension të lartë në një sistem kontrolli ose monitorimi me tension të ulët pa rrezikun e ndërhyrjeve elektrike ose qarqeve të shkurtra.

Prodhimi i pulsit

• Dalja e pulsit i referohet gjenerimit të një serie pulsesh elektrike diskrete. Një puls është një ndryshim me kohëzgjatje të shkurtër në nivelin e sinjalit elektrik, zakonisht nga një gjendje e ulët në një gjendje të lartë dhe pastaj përsëri në një gjendje të ulët. Karakteristikat e këtyre pulseve, të tilla si frekuenca e tyre (numri i pulseve për njësi të kohës), gjerësia (kohëzgjatja e pjesës së gjendjes së lartë të pulsit) dhe amplituda, mbartin informacion. Në shumë pajisje matëse, të tilla si matësit e rrjedhës dhe matësit e energjisë, sasia që matet shndërrohet në një sinjal përkatës pulsi. Për shembull, në një matës rrjedhjeje uji, çdo njësi vëllimi e ujit që kalon nëpër matës mund të shkaktojë gjenerimin e një pulsi të vetëm elektrik. Duke numëruar numrin e këtyre pulseve gjatë një periudhe specifike, mund të përcaktohet vëllimi total i rrjedhës së ujit. Frekuenca e pulseve është drejtpërdrejt proporcionale me shkallën e rrjedhës, me një shkallë më të lartë rrjedhjeje që rezulton në një frekuencë më të lartë pulsi.

2. Parimet e Punës

Gjenerimi i pulsit bazuar në OCT

• Në disa sisteme, OCT përdoret për të gjeneruar dalje pulsesh. Për shembull, në një lidhje komunikimi dixhital midis dy nënsistemeve të izoluara elektrikisht, një mikrokontrollues në anën dërguese mund të dërgojë një seri sinjalesh dixhitale. Këto sinjale përdoren për të drejtuar LED-in në bashkuesin optik. Ndërsa mikrokontrolluesi e kalon sinjalin midis gjendjeve të larta dhe të ulëta, LED-i ndizet dhe fiket në përputhje me rrethanat. Fototransistori në anën e daljes prodhon më pas një seri përkatëse pulsesh. Izolimi elektrik i ofruar nga OCT siguron që çdo zhurmë elektrike ose kalimtare tensioni në qarkun e anës dërguese të mos ndikojë në qarkun e anës marrëse. Kjo është veçanërisht e dobishme në mjedise me shumë ndërhyrje elektromagnetike, siç janë fabrikat industriale ku janë në funksion motorë të mëdhenj dhe pajisje të tjera elektrike.

Gjenerimi i pulsit nga sensorët

• Në aplikimet e bazuara në sensorë, procesi i gjenerimit të daljes së pulsit lidhet me madhësinë fizike që ndihet. Merrni si shembull një sensor magnetik marrjeje që përdoret për të matur shpejtësinë e rrotullimit të një boshti. Sensori është projektuar për të zbuluar kalimin e elementëve magnetikë (si dhëmbët në një ingranazh të bashkangjitur në bosht). Sa herë që një element magnetik kalon pranë sensorit, ai shkakton një ndryshim në daljen e sensorit. Ky ndryshim më pas kushtëzohet dhe formësohet në një puls. Frekuenca e këtyre pulseve lidhet drejtpërdrejt me shpejtësinë e rrotullimit të boshtit. Nëse boshti rrotullohet më shpejt, më shumë elementë magnetikë kalojnë pranë sensorit për njësi të kohës, duke rezultuar në një frekuencë më të lartë pulsi. Ky dalje pulsi mund të dërgohet më pas në një mikrokontrollues ose pajisje tjetër kontrolli për përpunim të mëtejshëm, siç është llogaritja e shpejtësisë së rrotullimit dhe shfaqja e saj në një monitor.

3. Aplikimet

Automatizimi Industrial

• Në sistemet e automatizimit industrial, dalja OCT/puls përdoret gjerësisht. Për shembull, në një sistem transportues-rrip, sensorët e afërsisë me dalje pulsesh mund të përdoren për të zbuluar praninë dhe lëvizjen e objekteve në rrip. Sa herë që një objekt kalon pranë një sensori, gjenerohet një puls. Këto pulse mund të numërohen nga një kontrollues logjik i programueshëm (PLC) për të ndjekur numrin e artikujve që transportohen. Dalja OCT përdoret kur këta sensorë duhet të komunikojnë me PLC-në duke ruajtur izolimin elektrik, duke mbrojtur qarkun e ndjeshëm të PLC-së nga zhurma e mundshme elektrike ose luhatjet e tensionit në mjedisin industrial.

Matja e Energjisë

• Në matësit e energjisë elektrike dhe të gazit, prodhimi i pulseve është një tipar i zakonshëm. Për një matës të energjisë elektrike, konsumi i energjisë matet në terma të numrit të vat-orëve të përdorura. Qarku i brendshëm i matësit e shndërron energjinë elektrike të matur në një seri pulsesh. Sa më shumë energji të konsumohet, aq më shumë pulse gjenerohen. Këto pulse mund të dërgohen në një regjistrues të dhënash ose në një sistem rrjeti inteligjent për qëllime monitorimi dhe faturimi në distancë. Përdorimi i prodhimit të pulseve thjeshton procesin e komunikimit dhe lejon integrimin e lehtë me të tjerë.sisteme të menaxhimit të energjisë.

Instrumentimi dhe Matja

• Në instrumente të ndryshme matëse, siç janë osciloskopët dhe numëruesit e frekuencave, dalja OCT/puls mund të përdoret për kalibrimin dhe transferimin e sinjalit. Për shembull, një burim kalibrimi mund të gjenerojë sinjale të sakta pulsesh me frekuenca dhe amplituda të njohura. Këto pulse mund të dërgohen në instrumentin që po kalibrohet nëpërmjet një ndërfaqeje të bazuar në OCT për të siguruar performancë të saktë të matjes. Në një numërues frekuencash, sinjali hyrës, i cili mund të jetë një varg pulsesh nga një sensor ose një lidhje komunikimi, numërohet dhe analizohet për të përcaktuar frekuencën e sinjalit.