Optiliselt isoleeritud mõõtmistehnoloogia peamised väljakutsed hõlmavad mõõtmistäpsust, mis on vastuvõtlik keskkonnahäiretele, ribalaiuse piiranguid kõrge sagedusega{0}}signaalide korral, kõrgeid tootmis- ja hoolduskulusid ning seadmete suurusest ja energiatarbimisest tulenevaid tööpiiranguid.
I. Mõõtmise täpsus on vastuvõtlik keskkonnateguritele
Kuigi optilise isolatsiooni tehnoloogia kõrvaldab tõhusalt elektriühendustest põhjustatud-tavarežiimi häired, võib selle mõõtmistäpsust siiski piirata väliskeskkond.
Temperatuuri ja niiskuse kõikumised: optoelektroonilised muunduskomponendid (nagu laserdioodid ja fotodetektorid) on tundlikud termilise triivi suhtes; ümbritseva õhu temperatuuri kõikumised võivad põhjustada võimenduse triivi, mõjutades seeläbi alalisvoolu või madala sagedusega signaalide mõõtmise täpsust.
Mittelineaarsed vead: optoelektroonilise teisendusprotsessi enda mittelineaarsus on ±0,5% kuni 1%. See nõuab perioodilise kalibreerimise kompenseerimist; vastasel juhul toob see suure täpsusega{5}}rakendustes kaasa olulisi süstemaatilisi vigu.
II. Ribalaiuse kitsaskohad{1}}kõrgsageduslike signaalide mõõtmisel
Kuigi kaasaegsed optiliselt isoleeritud sondid suudavad saavutada ribalaiust, mis ületab 1 GHz, seisavad need siiski ülikõrgete{1}}kõrgete{2}}sageduslike stsenaariumide korral kokku
Tavatoodete ribalaius jääb tavaliselt vahemikku 1 GHz-, mis on märkimisväärne vahe võrreldes kõrgeima-astme passiivsete anduritega (6 GHz). See võib 5G RF-signaalide või kiirete digitaalsignaalide{6}}mõõtmisel põhjustada sagedusreaktsiooni nõrgenemist.
Optoelektroonilise modulatsiooni ja reageerimise kiirus piirab siirdesignaalide täpset rekonstrueerimist; täpsemalt tuleb nanosekundi{0}}skaala tõususervade jäädvustamisel teha kompromiss ribalaiuse ja signaali-/-müra suhte (SNR) vahel.
III. Kõrged kulud ja hooldustõkked
Kõrge algkulu: optiliselt isoleeritud sondid integreerivad laserdraivereid, temperatuurijuhtimissüsteeme ja ülitäpseid optilisi komponente{0}. Järelikult on nende hind tavaliselt 3–5 korda kõrgem samaväärsete diferentsiaalsondide hinnast; algtaseme-mudelid ületavad 10 000 RMB, samas kui tipptasemel-mudelid võivad ulatuda sadade tuhandete RMB-ni.
Kompleksne hooldus: Optoelektroonilise võimenduse ja lineaarsuse perioodiline kalibreerimine on vajalik. Lisaks seavad need sondid töökeskkonnale ranged nõuded (nt välditakse kiudoptiliste kaablite liigset painutamist), mis suurendab pikaajalisi omamiskulusid.
IV. Suuruse ja energiatarbimise piiri kohaldatavus
Sõltumatute toiteallikate ja soojusjuhtimise konstruktsioonide vajaduse tõttu on esiotsa{0}}moodulid 3–5 korda suuremad kui traditsioonilised sondid. Need kaaluvad sageli üle 500 g, muutes tihedalt asustatud PCB-dega või kitsastes ruumides töötamisel paindliku manipuleerimise keeruliseks. Kiudoptilise kaabli painderaadius peab ületama 30 mm; liigne painutamine võib viia optilise signaali nõrgenemiseni, kahjustades sellega mõõtmise stabiilsust.
Trend Insight: ränifotoonikakiipide ja AI{0}}põhiste kalibreerimisalgoritmide edusammude ajendiks on optiliselt isoleeritud sondide uus põlvkond arenev suuremate ribalaiuste (ületavad juba 2 GHz), kompaktsemate vormitegurite ja täiustatud intelligentsuse poole. Tulevikus eeldatakse, et need arengud vähendavad veelgi nende rakendamise takistusi.
