2010-17-18开关量输出通道.ppt

智能仪器一.开关量输出通道的结构与特点
2)数字隔离:
在输出通道中，为防止现场强电磁干扰或工频电压通过输出通道反串到CPU系统中，一般需要采用通道隔离技术。（光-电隔离技术）
使用光电隔离器时，要注意以下4点：
①当光电隔离器导通时，必须输入足够大的导通电流，使发光二极管发出的光使输出端动作。
②光电隔离器只能通过一定频率以下的脉冲信号。因此，在高频信号传输中要选择通过频率比较高的光电隔离器
③光电隔离器输出端的灌电流不能太大，否则可能使输出端击穿，导致光电隔离器的损坏，因而在光电隔离器与被控对象之间要加驱动电路。
④利用光电隔离器实现控制通道的隔离时，用于驱动发光二极管的电源与驱动光敏管的电源不应是共地的电源，否则外部干扰可能通过地线串到CPU中去，这样就失去了隔离作用。
解决的方法有两个：即在光电隔离的两侧分别使用不同的电源，也可用DC-DC变换的方法往输出端提供一个与光隔输入端隔离的电源。3)输出驱动:总的来看输出通道的特点二.数字隔离器件图（a）是它的结构，图中发光二极管和光敏三极管封装在同一个管壳内，发光二极管的作用是将电信号变为光信号，光敏三极管接收光信号，再将它转变为电信号。图（b）是它的输入特性。
图（ｃ）是它的输出特性。（伏安特性）2）光耦合器件特点：
①输出信号与输入信号没有公共地,在电气上完全隔离.
②无触点，寿命长，可靠性高。
③响应速度快，易与TTL电路配合使用。

3）光耦合器驱动接口2.电磁继电器隔离器件（中功率驱动接口）
1）电路原理2）电磁继电器的接口电路
继电器动作时，对电源有一定的干扰，为了提高单片机系统的可靠性，在单片机和继电器、接触器之间都用光耦合器隔离。3.固态继电器隔离器件（大功率驱动接口）
1）电路原理2)固态继电器的接口电路
根据负载端所加电压的不同，SSR可分为直流型和交流型两种，如果是单向直流固态继电器（DCSSR）的输出端与直流负载匹配；如果是双向交流固态继电器（ACSSR）的输出端与交流负载匹配。输入电路和输出电路之间采用光电隔离，绝缘电压可达2500V以上ACSSR又分为二种类型
①过零触发型（Z型），随机开启型输入端施加控制电压后输出端立即导通。在输入电压撤消后，当负载电流低于双向可控硅的维持电流时，SSR输出才关断。大功率负载的随机开启有可能对电网造成污染，导致局部供电系统波形的变形。例1）输入端4接低电平，输入端3接控制信号，控制信号为高电平则SSR导通，控制信号为低电平则SSR关断。例2）输入端3接正电源，输入端4接控制信号，控制信号为高电平则SSR关断，控制信号为低电平则SSR导通。
SSR的输出负载：②电感式负载
对于电感式负载，当SSR关断时，因为流过电感式负载的电流不能突变，有可能在电感二端产生很高的感应电压，导致SSR输出电路被烧坏，必须用续流二极管（直流负载）或压敏电阻（交流负载）保护SSR的安全。如果负载为直流电感式而负载电源为交流电源，可外接整流全桥将其变为直流。如下图所示：压敏电阻的阀值电压可按电源电压的有效值1.6~1.9倍选取。压敏电阻不但为电感式负载的感应电流提供3)固态继电器应用实例
①下图为单片机通过固态继电器驱动小功率交流电动机的典型应用实例。②单片机通过固态继电器驱动大功率交流电动机的典
型应用实例。③用光敏电阻和SSR控制路灯开关
如下图所示
④用温度器和SSR控制炉温电动机驱动电路示意图思考题:
1.微处理器处理开关量信号时应考虑哪些
问题?
2.固态寄电器有哪几类?各有什么特点?