Kokie yra optiškai izoliuotų matavimų technologijos pranašumai ir trūkumai?

Išnaudodama savo išskirtines elektros izoliacijos ir atsparumo trukdžiams galimybes, optiškai izoliuota matavimo technologija demonstruoja reikšmingus pranašumus sudėtingose ​​aukštos{0}}įtampos ir aukšto{1}}dažnio aplinkose; tačiau ji taip pat susiduria su apribojimais, tokiais kaip didelė kaina ir didelis fizinis dydis.

I. Pagrindiniai techniniai pranašumai

1. Itin-didelis bendrojo režimo atmetimo koeficientas (CMRR)

Optiškai izoliuoti zondai gali pasiekti -160 dB CMRR žemų

Jie gali tiksliai užfiksuoti milivoltų{0}}lygio diferencinius signalus aplinkoje, kurioje veikia ±6 kV bendrojo režimo įtampa, todėl jie ypač gerai-tinka perjungimo pereinamiesiems procesams matuoti trečiosios-kartos puslaidininkiuose (pvz., SiC ir GaN).

2. Aukšta izoliacijos įtampa, užtikrinanti didesnį saugumą

Remiantis elektros izoliacijos per optinį skaidulą principu, ši technologija gali pasiekti izoliacijos įtampą, viršijančią 60 kV, taip visiškai nutraukiant elektrinį ryšį tarp bandomosios grandinės ir matavimo įrangos.

Tai veiksmingai apsaugo nuo aukštos -įtampos osciloskopo gedimo ir apsaugo dirbantį personalą, todėl jis idealiai tinka didelės-rizikos bandymų scenarijams, susijusiems su naujomis energijos transporto priemonių variklių valdikliais, fotovoltiniais keitikliais ir panašiomis sistemomis.

3. Didelis signalo vientisumas ir minimalūs įkrovimo efektai

Kai įvesties varža siekia net 10 MΩ || 1 pF, apkrovos efektas bandomoje grandinėje išlieka mažesnis nei 0,1%, taip išvengiant signalo iškraipymo, kurį paprastai sukelia švino induktyvumas, esantis tradiciniuose zonduose.

Kilimo laikas gali būti net 700 ps, ​​todėl GaN įrenginiuose galima tiksliai atkurti įtampos svyravimo greitį (dV/dt) iki 100 V/ns ir pateikti patikimas bangų formas skaičiuojant perjungimo nuostolius.

4. Stiprus atsparumas elektromagnetiniams trukdžiams (EMI)

Optinio pluošto perdavimo kelyje nėra elektromagnetinės jungties; todėl jo neveikia stipri elektromagnetinė aplinka (pvz., šalia ryšio bazinių stočių ar CNC staklių), taip užtikrinant signalo grynumą.

Dėl to ši technologija ypač tinkama atliekant matavimus, susijusius su plūduriuojančiomis{0}}žeminimo grandinėmis ir keliais potencialiais taškais, todėl nereikia bendro įžeminimo jungties.

II. Pirminės programos apribojimai

1. Ribotas pralaidumas ir atsako greitis

Apribotas dėl lazerinių diodų moduliacijos dažnių ir fotodiodų atsako laiko, pagrindinių modelių dažnių juostos plotis paprastai yra ribojamas 1 GHz -diapazonu, mažesniu nei aukščiausios-pakopės pasyviųjų zondų (kurie gali siekti 6 GHz). Matuojant itin aukšto dažnio

2. Didelis energijos suvartojimas ir didelis fizinis dydis

Priekiniam-galiniam moduliui reikalingas nepriklausomas maitinimo šaltinis (baterija arba lazerinis-). Dėl šilumos valdymo konstrukcijos jo fizinis tūris yra 3–5 kartus didesnis nei tradicinių zondų, kurių svoris viršija 500 g.

Veikimas ribojamas tiriant tankiai apgyvendintus PCB; ilgalaikis naudojimasis rankoje sukelia nuovargį, todėl reikia naudoti atraminį stovą.

3. Didelės išlaidos ir sudėtinga priežiūra

Gamybos kaina, kurią sudaro lazerio tvarkyklė, didelio{0}}tikslumo optoelektroninės konversijos modulis ir temperatūros valdymo sistema, yra 3–5 kartus didesnė nei panašių diferencialinių zondų.

Pradinio{0}}lygio modelių kaina didesnė nei 10 000 RMB, o aukščiausios klasės-modelių kaina siekia šimtus tūkstančių RMB. Be to, reikalingas periodiškas stiprinimo ir tiesiškumo kalibravimas, todėl ilgalaikės{5}}naudojimo išlaidos yra didelės.

4. Griežti naudojimo ir priežiūros reikalavimai

Šviesolaidžio lenkimo spindulys turi viršyti 30 mm (kai kuriuose modeliuose reikalaujama didesnio arba lygaus 10 cm); per didelis lenkimas lems optinio signalo susilpnėjimą.

Prieš matavimą reikia įvertinti įtampos diapazoną ir pasirinkti tinkamą slopintuvą; pakartotinis kalibravimas reikalingas, jei aplinkos temperatūra svyruoja daugiau nei 5 laipsniais.

III. Taikomų scenarijų santrauka

Trend Outlook: naujos kartos optiškai izoliuotų zondų pralaidumas dabar viršijo 2 GHz. Integruojant AI-pagrįstą signalų apdorojimą ir kraštų skaičiavimą, šie zondai tobulėja link aukštesnio integravimo ir intelekto lygio.