什么是耦合器
耦合器是一種用于將電路中的信號進(jìn)行耦合或解耦的器件。在電路中,耦合器通常用于將信號從一個電路傳輸?shù)搅硪粋€電路,或者從一個電路中提取信號。它也可以用于將一路微波功率按比例分成幾路,實(shí)現(xiàn)功率分配。
耦合器的種類區(qū)分
1、按光路徑分
可分為外光路耦合器(又稱光電斷續(xù)檢測器)和內(nèi)光路耦合器。外光路耦合器又分為透過型和反射型耦合器。
2、按輸出形式分
a、光敏器件輸出型,其中包括光敏二極管輸出型,光敏三極管輸出型,光電池輸出型,光可控硅輸出型等。
b、NPN三極管輸出型,其中包括交流輸入型,直流輸入型,互補(bǔ)輸出型等。
c、達(dá)林頓三極管輸出型,其中包括交流輸入型,直流輸入型。
d、邏輯門電路輸出型,其中包括門電路輸出型,施密特觸發(fā)輸出型,三態(tài)門電路輸出型等。
e、低導(dǎo)通輸出型(輸出低電平毫伏數(shù)量級)。
f、光開關(guān)輸出型(導(dǎo)通電阻小余10Ω)。
g、功率輸出型(IGBT/MOSFET等輸出)。
3、按封裝形式分
可分為同軸型,雙列直插型,TO封裝型,扁平封裝型,貼片封裝型,以及光纖傳輸型等。
4、按傳輸信號分
可分為數(shù)字型耦合器(OC門輸出型,圖騰柱輸出型及三態(tài)門電路輸出型等)和線性耦合器(可分為低漂移型,高線性型,寬帶型,單電源型,雙電源型等)。
5、按速度分
可分為低速耦合器(光敏三極管、光電池等輸出型)和高速耦合器(光敏二極管帶信號處理電路或者光敏集成電路輸出型)。
6、按通道分
可分為單通道,雙通道和多通道耦合器。
7、按隔離特性分
可分為普通隔離耦合器(一般光學(xué)膠灌封低于5000V,空封低于2000V)和高壓隔離耦合器(可分為10kV,20kV,30kV等)。
8、按工作電壓分
可分為低電源電壓型耦合器(一般5~15V)和高電源電壓型耦合器(一般大于30V)。
耦合器的工作原理
它的工作原理是通過電磁耦合或者光學(xué)耦合的方式,在不直接物理接觸的情況下傳遞信號。
在電磁耦合中,耦合器由一個主要的線圈和一個或多個從屋的線圈組成。主線圈中通入信號激勵產(chǎn)生磁場,該磁場通過鐵芯傳輸?shù)綇膶倬€圈中。這樣,信號就可以從主線圈傳遞到從屬線圈,實(shí)現(xiàn)電路之間的耦合。
在光學(xué)耦合中,耦合器使用光纖傳輸信號。光耦合器包括一個發(fā)光器和一個光接收器。發(fā)光器將電信號轉(zhuǎn)換為可見光信號,并通過光纖傳輸。光接收器接收光信號,并將其轉(zhuǎn)換為電信號,以供接收電路使用。
耦合器的主要功能
它的主要功能是傳遞動力和轉(zhuǎn)矩。在傳動過程中,由于各種原因,比如軸承的偏差或者傳動帶的彈性等,軸線會產(chǎn)生位移或者偏轉(zhuǎn),這就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩傳遞不均勻,降低傳遞效率,甚至造成設(shè)備故障。耦合器的主要功能就是消除軸線偏差和振動,保證傳動軸的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
耦合器的作用
它的主要作用是將來自一個電路或系統(tǒng)的信號或能量傳遞到另一個電路或系統(tǒng)中,同時實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)碾姎飧綦x或匹配。
耦合器的常見應(yīng)用
具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,涵蓋了許多機(jī)械領(lǐng)域和行業(yè)。例如,工作機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、航空航天、交通運(yùn)輸、能源發(fā)電、石油化工、冶金礦山、建筑工程、軌道交通等等。耦合器的應(yīng)用場景主要集中在以下幾個方面:
1、機(jī)械傳動系統(tǒng):耦合器廣泛應(yīng)用于機(jī)械傳動系統(tǒng),如汽車發(fā)動機(jī)傳動、排檔和減速器傳動等。
2、石油鉆井:在石油鉆井的過程中,耦合器常用于轉(zhuǎn)動鉆頭和提升輸送桿的傳動。
3、冶金煤炭:鋼鐵、煤炭等行業(yè)的大型機(jī)械使用耦合器,此外還用于連鑄機(jī)、軋機(jī)、礦山輸送等領(lǐng)域。
4、風(fēng)力發(fā)電:耦合器被用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)從風(fēng)力轉(zhuǎn)動到電力輸出的傳遞。
5、紡織機(jī)械:在紡織機(jī)械的生產(chǎn)過程中,機(jī)械通常使用耦合器連接傳動件并將運(yùn)動傳遞到工作部件。
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