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计算机控制系统:数字量I/O通道与光电耦合隔离技术详解
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更新于2024-06-29
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本资源是一份关于"计算机控制系统数字量输入输出通道"的详细讲解,共56页PPT,涵盖了该领域的基础理论和实践应用。首先,章节从引言开始,强调了在微机控制系统中,除了处理模拟量信号外,处理数字信号的重要性,比如开关、脉冲信号的逻辑表示。 4.1 光电耦合隔离技术是核心内容,它用于确保信号在数字输入输出过程中不受电磁干扰。这一节详细介绍了光电耦合器的分类,如三极管型、单向晶闸管型和双向晶闸管型,它们的工作原理是基于电-光-电的信号转换,利用光信号传输的无电磁干扰特性实现信号隔离。 以三极管型光电耦合器为例,讲解了其结构原理,包括截止区、饱和区和线性区的特性,这些区域决定了光耦合器如何在数字信号传输中起隔离作用,防止电磁干扰进入系统。光耦合器在数字量输入输出通道,以及模拟量信号处理(如A/D和D/A转换)中的应用,都被强调了其作为数字信号隔离的关键角色。 同时,还提到了模拟信号隔离方法,虽然成本较低,但对光耦合器的选择要求较高,否则可能导致性能问题。这份PPT深入浅出地阐述了数字量输入输出通道的构建,特别是光电耦合技术在其中的不可或缺的地位,对于理解和设计计算机控制系统具有很高的实用价值。
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下面以控制系统中常用的数字信号的隔离方法为例说明光电
耦合隔离电路。典型的光电耦合隔离电路有数字量同相传递与数
字量反相(fǎn xiānɡ)传递两种,如图4-3所示。
数字量同相传递如图4-3(a)所示,光耦的输入正端接正电
源,输入负端接到与数据总线相连的数据缓冲器上,光耦的集电
极c端通过电阻接另一个正电源,发射极e端直接接地
,光耦输出端即从集电极c端引出。当数据线为低电平“0”时,
发光管导通且发光,使得光敏管导通,输出c端接地而获得低
电平“0”;当数据线为高电平“1”时,发光管截止不发光,则光敏
管也截止使输出c端从电源处获得高电平“1”。如此,完成了
数字信号的同相传递。
4.1.2 光电耦合隔离(gélí)电路
第十一页,共56页。
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