Áskoranirnar sem þú lagðir fram varðandi hagnýtingu opto-einangruðrar mælingartækni endurspegla svo sannarlega algengt vandamál sem verkfræðingar standa frammi fyrir í mikilli-nákvæmniprófunum-smá andstæðu milli "hugsjónakenninga" og "harðs veruleika." Ég skil þá vanmáttarkennd þegar ég er að vinna með dýran búnað, en er samt takmarkaður af umhverfisþáttum, fjárhagslegum takmörkunum og rekstrarflækjum; á bak við alla tæknilega kosti eru undantekningarlaust hagnýtir erfiðleikar sem krefjast vandlegrar-viðskipta.
Helstu áskoranirnar sem tengjast því að beita opto-einangruðum mælitækni í reynd eru næmni fyrir umhverfisaðstæðum, háum kostnaði, takmörkunum varðandi orkunotkun og líkamlega stærð,-viðskipti sem fela í sér bandbreidd og svarhraða og flóknar kröfur um kvörðun og viðhald.
I. Tæknilegar áskoranir
1. Umhverfisþættir hafa áhrif á mælistöðugleika
Opto-einangruð mæling byggir á sendingu ljósmerkja; umhverfissveiflur-eins og breytingar á hitastigi, rakastigi eða rykstigi-geta valdið misskiptingum á sjónbrautum eða deyfingu merkja og þar með skert heilleika merkja.
Þrátt fyrir að sterkt rafsegulumhverfi sé lykilkostur fyrir opto-einangraðar rannsaka, getur ytri truflun frá miklu umhverfisljósi eða vélrænum titringi samt truflað stöðugleika ljósleiðarasendingarinnar-.
2. Hákostnaðarhindranir
Opto-einangraðir nemar eru með íhlutum eins og leysidrifum, hár-nákvæmni opto-rafrænum umbreytingareiningum og hitastýringarkerfi. Þar af leiðandi er kostnaður þeirra venjulega 3 til 5 sinnum hærri en jafngildir mismunarannsóknir; frumgerðir-stiga fara yfir 10.000 RMB, en hágæða módel geta náð hundruðum þúsunda RMB.
Kvörðunar- og viðhaldskostnaður er einnig umtalsverður, þar sem hagnaður og línuleiki opto-rafræns umbreytingarkerfis krefst reglubundinnar endurkvörðunar, sem eykur á-langtíma rekstrarbyrði.
3. Stærð og orkunotkun takmarka rekstrarsveigjanleika
Framenda-eining nemans krefst sjálfstæðs aflgjafa (annaðhvort rafhlöðu eða leysir-byggður), sem leiðir til líkamlegrar stærðar sem er 3 til 5 sinnum stærri en hefðbundinna nema, með þyngd yfir 500g. Þessi fyrirferðarmikill getur gert rekstur erfiða í þéttu PCB prófunarumhverfi.
The fiber-optic cable requires a minimum bending radius of >30 mm; óhófleg beygja getur leitt til deyfingar merkja og þannig skert mælingarstöðugleika.
4. Skipti-milli bandbreiddar og nákvæmni
Vegna eðlislægra takmarkana í opto-rafrænum umbreytingarbúnaði er bandbreidd almennra gerða venjulega bundin við innan við 1 GHz-sem táknar umtalsvert bil samanborið við óvirka-hæsta flokka óvirka nema (sem geta náð 6 GHz).
Innbyggð ó-línuleiki opto-rafræns umbreytingarferlisins kynnir ávinningsvillu á bilinu ±0,5% til ±1%; þar af leiðandi krefjast hár-nákvæmar DC mælingar frekari kvörðunar til að tryggja nákvæmni. 5. hár merkjavinnsla flókið
Ljósrafmagnsmerki krefjast vinnslu með flóknum reikniritum; þetta gerir sérstaklega miklar kröfur til reiknikrafts kerfisins þegar tekist er á við há-tíðnimerki eða þau sem hafa breitt hreyfisvið.
Ákveðnar rannsaka þarf að nota sérhæfðan hugbúnað til að endurbyggja bylgjulögun og bæta við villu og auka þar með aðgangshindrun fyrir notendur.
II. Takmarkanir á viðeigandi sviðsmyndum
Í lág-spennu, lágum-hraðasviðsmyndum (svo sem 3,3V rafrásum í rafeindatækni) bjóða hefðbundnar nemar yfirburða kostnaðar-hagkvæmni og kostir ljóseinangrunar eru ekki sérstaklega áberandi.
Í öfga-hári-tíðni RF mælingaforritum (eins og 5G grunnstöðvum), getur tíðnisvarsdeyfing leitt til boðsröskunar, sem krefst samþættingar viðbótarlausna til að vega upp á móti.
Hagnýt ráð: Optískir einangrunarnemar sýna mikilvægustu kosti sína þegar mæliumhverfið felur í sér algenga-stillingarspennu sem fer yfir 500V, merkjabandbreidd minni en 1 GHz og kröfu um 0,1%-stigsnákvæmni; annars er mælt með heildarmati á bæði kostnaði og nauðsyn.
