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電流型信號檢測幾種實現(xiàn)電路的分析[原創(chuàng)]

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樓主
ID:75926 發(fā)表于 2015-4-4 01:53 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式


電流型信號用低電流范圍表示一種狀態(tài)(邏輯0),高電流信號表示另外一種狀態(tài)(邏輯1)。
一般實現(xiàn)為采樣電阻+電壓比較+光藕隔離傳遞+比較器+電平轉(zhuǎn)換。

1. 高速光藕的額定電流
根據(jù)電流輸入信號變化的頻率,在100KHz以內(nèi),可選常規(guī)電壓比較器(1-3.5us反應(yīng)時間),和高速光藕來實現(xiàn)。
高速光藕輸入端為發(fā)光二極管,一般額定電流為10-30mA,有些甚至達到60mA,為了盡量減小光藕的老化速度,
有些設(shè)計人員降低了高速光藕的輸入電流,這會對信號傳輸造成延遲。

2. 電壓比較器的工作方式
電壓比較器的輸出端一般為OC門,一般需要加上拉電阻。電壓比較器有以下兩種基本應(yīng)用:
A.如果將電壓比較器的負輸入端設(shè)置一個參考電平,正輸入端電壓超過這個參考電平,將會輸出高電平,
高電平的幅值不會超過工作電壓。
B.如果將電壓比較器的正輸入端設(shè)置一個參考電平,負輸入端電壓超過這個參考電平,將會輸出低電平。

對于高速光藕,我們一般設(shè)定其工作電流為10mA,怎樣才能減小光藕的老化速度呢?方法是盡量減少
光藕在不工作時,發(fā)光二極管沒有輸入電流,這樣最好。
而一般的電流型信號有兩種,一種是50%占空比的方波,另外一種是脈沖信號(占空比很小),這兩種
信號都對光藕的壽命有好處,尤其是后者。
我們目前的傳感器的電流輸入,經(jīng)過一個采用電阻后,形成一個正脈沖(高電平時間較短,低電平時間較長)。
所以對電壓比較器的應(yīng)用,應(yīng)采用B方案,在高電平脈沖到來時,使比較器輸出為低電平,以此低電平
驅(qū)動光藕,則光藕的大部分時間為關(guān)閉狀態(tài),極大地提高了光藕的使用壽命(LED本身壽命也很長)。

3.光藕之后的處理電路
光藕之后利用三極管或電壓比較器,可放大光藕的輸出信號,或者減少信號變化的延遲。
一般的PLC輸入端口都是這樣處理的,有些資深電子工作者,利用三極管可將中速光藕提速
到100KHz的頻率下使用。由于之前我們將高速光藕用在較大的工作電流上,因此可以省去
光藕之后的電壓比較器,而是使用74HC14芯片,即可處理干擾,又可轉(zhuǎn)換5V電平為3.3V。









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