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德國P+F倍加福光通信耦合器工作原理

閱讀:49          發(fā)布時間:2025-7-22

德國P+F倍加福光通信耦合器LS682-DA-EN/F1光通信耦合器

主要優(yōu)勢一覽

不受以太網(wǎng)協(xié)議限制

TCP/IP、PROFINET、PROFIsafe、EtherCAT、FSoE、EtherNet/IP?、以太網(wǎng) POWERLINK 等。

插頭連接,確保快速安裝

不能參數(shù)化

信號強度的線路指示燈

有效檢測距離  0 ... 150 m 

檢測范圍極限值  180 m 

光源  激光二極管 

光源類型  調制紅外光 

德國P+F倍加福光通信耦合器激光額定值   

注意  INVISIBLE 激光輻射有害 , 切勿直接使用光學儀器查看 

激光等級  1M 

波長  785 nm 

光束發(fā)散  15 mrad 

脈沖長度  8 ns 

重復率  62,5 MHz 

最大光功率輸出    60 mW 

 光點直徑  1,5 m 在 100 m 距離處 

發(fā)散角  1 ° 

環(huán)境光限制  > 10000 Lux 

微信圖片_20250722104138.png


德國P+F倍加福光通信耦合器是工業(yè)自動化領域中用于光信號傳輸與轉換的關鍵設備,其工作原理圍繞光信號的耦合、傳輸與隔離展開,核心是實現(xiàn)電信號與光信號的雙向轉換,并保障工業(yè)環(huán)境下的穩(wěn)定通信。以下從核心原理、結構組成、工作流程及工業(yè)應用特點四個方面詳細說明:

一、核心原理:光電轉換與信號隔離

光通信耦合器的本質是基于光電效應的信號傳輸裝置,通過 “電 - 光 - 電" 的轉換過程實現(xiàn)兩個電路系統(tǒng)之間的信號傳遞,同時利用光的絕緣特性實現(xiàn)電氣隔離(避免共模干擾、高壓擊穿等問題)。

發(fā)送端:將輸入的電信號(如模擬量、數(shù)字量或總線信號)通過發(fā)光元件(如 LED、激光二極管)轉換為光信號;

傳輸端:光信號通過光學介質(如光纖、空氣或專用光學透鏡)定向傳輸;

接收端:光信號被光敏元件(如光電二極管、光電三極管)接收并轉換回電信號,輸出到后續(xù)電路。

二、結構組成:三大核心模塊

倍加福光通信耦合器的結構針對工業(yè)環(huán)境設計,主要包含以下模塊:

P+F倍加福光通信耦合器電信號輸入 / 輸出模塊

接收外部設備的電信號(如傳感器的開關量、PLC 的控制信號),或向外部設備輸出轉換后的電信號;

內置信號調理電路,用于放大、濾波或電平轉換,確保電信號符合光電轉換的要求(如電壓范圍、電流強度)。

光電轉換模塊

發(fā)送部分:由發(fā)光元件(如紅外 LED)組成,電信號通過驅動電路使發(fā)光元件發(fā)光,光的強度隨電信號變化(調幅方式);

接收部分:由光敏元件(如光電二極管)組成,接收光信號后產生與光強度成正比的電流信號,再通過放大電路轉換為電壓信號。

光學耦合與隔離模塊

核心是光學隔離層(如光纖、透明絕緣材料),將發(fā)送端與接收端的電路電氣隔離(耐壓可達數(shù)千伏),避免兩端的地電位差、噪聲或高壓干擾相互影響;

部分型號采用聚焦透鏡或光纖接口,提高光信號的傳輸效率和定向性,適應長距離(如數(shù)米)或惡劣環(huán)境(粉塵、振動)下的傳輸。

三、工作流程:以數(shù)字信號傳輸為例

以工業(yè)中常見的開關量信號(如傳感器的 “通 / 斷" 信號)傳輸為例,其工作步驟如下:

信號輸入:外部設備(如接近開關)輸出的電信號(如 DC 24V 高電平表示 “通")進入耦合器的輸入端;

P+F倍加福光通信耦合器電 - 光轉換:輸入電信號通過驅動電路使發(fā)送端的 LED 發(fā)光(高電平對應強光,低電平對應弱光或無光);

光信號傳輸:光信號通過光學隔離層(如內部光纖)傳輸?shù)浇邮斩?,避免電氣連接;

光 - 電轉換:接收端的光電二極管感知光信號,將光強轉換為電流信號,再通過放大電路輸出對應的電信號(如 DC 24V 高電平或 0V 低電平);

信號輸出:轉換后的電信號傳輸?shù)胶罄m(xù)設備(如 PLC 的輸入模塊),完成信號的隔離傳輸。

四、工業(yè)應用特點:適配惡劣環(huán)境

倍加福作為工業(yè)自動化品牌,其光通信耦合器在原理基礎上強化了工業(yè)適應性:

抗干擾能力:通過光學隔離,有效抑制工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾(EMI)、射頻干擾(RFI)和共模干擾,尤其適合電機、變頻器等強干擾環(huán)境;

可靠性:采用工業(yè)級元器件(寬溫范圍 - 40℃~+85℃),防護等級可達 IP67,適應粉塵、潮濕、振動等惡劣條件;

P+F倍加福光通信耦合器靈活性:支持多種信號類型(數(shù)字量、模擬量、總線信號如 PROFINET),部分型號可通過光纖擴展傳輸距離(替代傳統(tǒng)電纜),或實現(xiàn)非接觸式傳輸(如通過空氣耦合,避免機械連接磨損)

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