基于光电耦合器的智能仪器I／O接口电路设计.pdfVIP

2013年第 5期 工业仪表与 自动化装置 ·51· 基于光 电耦合器 的智能仪器 I／o接 口电路设计 熊建云 (四川信息职业技术学院，四川 广元 628017) 摘要：在 自动化测控系统中，通常有一些开关控制量从仪器输出到控制回路中，而控制回路也 有一些被测量输入到仪器中来。光电耦合器是 以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递的光电 子器件，输入端与输出端完全实现了电气隔离，信号传输具有单向性，抗干扰能力强，传输效率高。 因此光电隔离式 I／O接 口电路在智能仪器的输入／输出通道 中得到了广泛应用。 关键词：光电耦合器；单片机；智能仪器；I／0接 口 中图分类号：TP216 文献标志码 ：B 文章编号：1000—0682(2013)05—0051—02 DesignofintelligentinstrumentI／o interfacecircuitbasedonphotoelectriccoupler XIONG Jianyun (SichuanInformationTechnologyCollege，SichuanGuangyuan628017，China) Abstract：Intheautomaticmeasurementandcontrolsystem，thereareusuallysomeswitch control rfom theinstrumentoutputtothecontrolloop，andthecontrolloophassomemeasuredsignalinputinto theinstrument．Optoelectronicdevices，photoelectriccouplertolightsignalasamedium toachievecon— plingsignalandtransfer，inputandoutputfullyrealizetheelectricalisolation，signaltransmissionisuni- directional，stronganti—interferencecapability，hightransmissionefficiency，thereforeI／0photoelectric insulationinterfacecircuitintheintelligentinstrumentinput／outputchanneltogetwidelyused． Keywords：photoelectriccoupler；MCU ；intelligentinstrument；I／O interface 0 引言 1 光电隔离器件及其工作原理 在智能仪器中除了以单片机为核心的基本系统 光电隔离器件又称光电耦合器件，简称光耦，是 电路外，还需要一些仪器状态选择、开关设置以及驱 一 种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内，中 动某种 电路等为 目的的输~k／输 出控制 电路。一般 间通过电一光一电的转换来传输电信号的半导体光 来说，控制电路都是由一些大电流、高电压的电气设 电子器件。光电耦合器可根据不同要求，由不同种 备组成的。由于电网常常对仪器造成严重的干扰， 类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦 甚至使它不能正常工作，因此，在某些领域中使用的 合器。目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管 自动化测控仪器的输入／输 出接 口一定要采取隔离 组合成的光电耦合器，其 内部结构如图 1所示。当 措施，使仪器与控制回路之间的信号传输在 电气上 电信号送人光电耦合器的输入端时，发光二极管通 不共地，即相互隔离，从而有效地提高仪器的抗干扰