Millised on optiliselt isoleeritud mõõtmistehnoloogia eelised ja puudused?

Kasutades oma erakordset elektriisolatsiooni ja häirekindluse võimet, näitab optiliselt isoleeritud mõõtmistehnoloogia olulisi eeliseid keerulistes kõrge{0}}pinge- ja{1}}kõrgsageduslikes keskkondades; kuid sellel on ka piirangud, nagu kõrge hind ja suur füüsiline suurus.

I. Peamised tehnilised eelised

1. Ultra-High Common Mode Rejection Ratio (CMRR)

Optiliselt isoleeritud sondid suudavad saavutada madalas sagedusvahemikus -160 dB CMRR-i- ja säilitada kõrgel 1 GHz sagedusel üle -100 dB, mis ületab tunduvalt traditsiooniliste diferentsiaalsondide oma (mis tavaliselt ulatuvad 100 MHz juures vaid -26 dB-ni).

Need on võimelised täpselt jäädvustama millivolt-taseme diferentsiaalsignaale keskkondades, mis on allutatud ±6 kV ühisrežiimi pingele, mistõttu sobivad need eriti hästi-lülitussiirde mõõtmiseks kolmanda-põlvkonna pooljuhtides (nagu SiC ja GaN).

2. Kõrge isolatsioonipinge ohutuse suurendamiseks

Põhinedes optilise kiu kaudu elektriisolatsiooni põhimõttel, suudab see tehnoloogia saavutada isolatsioonipingeid, mis ületavad 60 kV, katkestades sellega täielikult elektriühenduse testitava vooluahela ja mõõteseadmete vahel.

See hoiab ära tõhusalt ostsilloskoobi kõrge-pinge purunemise ja kaitseb töötavat personali, muutes selle ideaalseks suure-riskiga testimise stsenaariumide jaoks, mis hõlmavad uusi energiaga sõidukite mootorikontrollereid, fotogalvaanilisi invertereid ja sarnaseid süsteeme.

3. Kõrge signaali terviklikkus ja minimaalne laadimisefekt

Sisendtakistusega kuni 10 MΩ || 1 pF, jääb katsetatava ahela koormuse mõju alla 0,1%, vältides sellega signaali moonutusi, mida tavaliselt põhjustab traditsioonilistes sondides leiduv plii induktiivsus.

Tõusuajad võivad olla nii madalad kui 700 ps, ​​mis võimaldab täpselt reprodutseerida pinge pöördekiirusi (dV/dt) kuni 100 V/ns GaN-seadmetes ja pakkudes usaldusväärseid lainekujusid lülituskadude arvutamiseks.

4. Tugev häirekindlus elektromagnetiliste häirete suhtes (EMI)

Optilise kiu ülekandetee ei sisalda elektromagnetilist sidet; järelikult ei mõjuta see tugevat elektromagnetilist keskkonda (näiteks side tugijaamade või CNC-tööpinkide läheduses), tagades sellega signaali puhtuse.

See muudab tehnoloogia eriti sobivaks mõõtmiseks, mis hõlmab ujuvaid{0}}maandusahelaid ja mitut potentsiaalset punkti, välistades vajaduse ühise maandusühenduse järele.

II. Peamised rakenduse piirangud

1. Piiratud ribalaius ja reageerimiskiirus

Laserdioodide modulatsioonikiiruste ja fotodioodide reageerimisaegade tõttu on tavamudelite ribalaius tavaliselt piiratud 1 GHz -vahemikuga, mis on madalam kui tipptasemel-passiivsondidel (mis võib ulatuda 6 GHz-ni). Üli-kõrge sagedusega-signaali mõõtmisel (nt 5G RF võimsusvõimendid) võib esineda sageduskarakteristiku nõrgenemist, mis põhjustab signaali moonutusi.

2. Suur energiatarve ja suur füüsiline suurus

Esi{0}}moodul vajab sõltumatut toiteallikat (kas aku- või laser{1}}põhine). Tänu soojusjuhtimise konstruktsioonile on selle füüsiline maht 3–5 korda suurem kui traditsioonilistel sondidel, kaaluga üle 500 g.

Tiheasustusega PCBde testimisel on talitlus piiratud; pikaajaline käeshoitav kasutamine põhjustab väsimust, mistõttu on vaja kasutada tugialust.

3. Kõrge hind ja keeruline hooldus

Laserdraiveri,{0}}täpse optoelektroonilise teisendusmooduli ja temperatuuri reguleerimise süsteemi koosnemise hind on 3–5 korda suurem kui võrreldavate diferentsiaalsondidega.

Algtaseme-mudelite hind on üle 10 000 RMB, samas kui tipptasemel-mudelite hind ulatub sadade tuhandete RMB-ni. Lisaks on vaja perioodilist võimenduse ja lineaarsuse kalibreerimist, mille tulemuseks on suured pikaajalised{5}}kasutuskulud.

4. Ranged kasutus- ja hooldusnõuded

Optilise kiu painderaadius peab ületama 30 mm (mõned mudelid nõuavad 10 cm või suuremat); liigne painutamine põhjustab optilise signaali nõrgenemist.

Enne mõõtmist tuleb hinnata pingevahemikku ja valida sobiv atenuaator; ümberkalibreerimine on vajalik, kui ümbritseva õhu temperatuur kõigub rohkem kui 5 kraadi.

III. Kohaldatavate stsenaariumide kokkuvõte

Trend Outlook: uue põlvkonna optiliselt isoleeritud sondide ribalaius on nüüd ületanud 2 GHz. Integreerides tehisintellekti juhitud signaalitöötluse ja servade andmetöötluse, arenevad need sondid integratsiooni ja intelligentsuse kõrgema taseme poole.