感測器共用的光耦隔離技術說明

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘

1. 光耦隔離的基本原理

光耦(Optocoupler / Opto-isolator)是靠光傳遞訊號,不靠電氣直接導通。

它的結構通常是:

  • 輸入端:LED(發光二極體)
  • 輸出端:光敏晶體管、光敏二極體、或光電達林頓放大器

當輸入端有電壓/電流,LED 發光,輸出端的光敏元件被驅動 → 電氣信號被「複製」出來,但兩端沒有直接電氣連接。

2. 為什麼阻值不會被改變

(1) 與 SCADA 的連接方式

  • EDC 接感測器訊號的時候,輸入端不是「直接並聯」一顆電阻去吸電流,而是接到光耦的 高阻抗輸入電路。
  • 這個輸入電路設計成等效阻抗極高(例如 >1MΩ),對於信號源來說,等效於「沒有負載」。

(2) 電流極小

  • 光耦的 LED 啟動需要的電流非常小,通常在 微安到毫安級。
  • 對於 SCADA 端的感測器訊號(例如 4-20mA 或 0-10V),這個額外的取樣電流可忽略不計。

(3) 單向傳遞,無回灌

  • 光耦是單向的,LED 發光之後,輸出端是光響應,沒有電氣回路「倒流」到 SCADA。
  • 所以即使 EDC 壞了,光耦的隔離機制也能保證不會把雜訊或異常電壓傳回 SCADA。

3. 與「電阻並聯」的差異

  • 普通並聯:等效阻抗會下降,導致 SCADA 量測誤差(例如 10kΩ 並聯 10kΩ → 變 5kΩ)。
  • 光耦隔離:輸入阻抗極高(等效開路),對 SCADA 幾乎沒有影響,就像用電壓表量測一樣。

4. 工程現場常見比喻

  • 直接並聯 = 兩個人同時喝一瓶水 → 水流分岔,味道變了。
  • 光耦隔離 = 在水管上裝一個「光學流量感測器」 → 讀到水流數據,但完全不取水。

✅ 結論:

光耦隔離之所以不會改變阻值,是因為它不是直接電氣並聯,而是透過 高阻抗輸入 + 光信號傳遞 + 單向隔離 的方式,把訊號複製出來。對 SCADA 來說,它就像是「沒有負載的觀測器」,所以不會影響閉環控制的穩定性。


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在全球數位化浪潮下,製造業的數位化轉型已成為必然趨勢。有鑑於傳統產業/中小企業缺乏IT專業人才 ,難以複製大企業的成功模式,亟需一種非專業人士即可部署和維護的物聯網技術,以發掘數據的價值。因此歷經十年研究和驗證,成立肯革陸科技並推出便捷的智慧物聯網系統“EDC高效資料收集與分散式控制系統”。
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