Apakah Kelebihan dan Kelemahan Teknologi Pengukuran Terpencil Secara Optik?

Memanfaatkan keupayaan pengasingan elektrik yang luar biasa dan keupayaan imuniti gangguan, teknologi pengukuran terpencil secara optik menunjukkan kelebihan ketara dalam persekitaran-voltan tinggi dan frekuensi tinggi-tinggi yang kompleks; namun, ia juga menghadapi batasan seperti kos yang tinggi dan saiz fizikal yang besar.

I. Kelebihan Teknikal Teras

1. Ultra-Nisbah Penolakan Mod Biasa Tinggi (CMRR)

Kuar terpencil secara optik boleh mencapai CMRR sebanyak -160 dB dalam julat frekuensi-rendah dan masih mengekalkan tahap melebihi -100 dB pada frekuensi tinggi 1 GHz-jauh melebihi kuar pembezaan tradisional (yang biasanya mencapai hanya -26 dB pada 100 MHz).

Ia mampu menangkap isyarat pembezaan tahap-milivolt dengan tepat dalam persekitaran tertakluk kepada voltan mod biasa ±6 kV, menjadikannya sangat sesuai-untuk mengukur transien pensuisan dalam semikonduktor generasi-ketiga (seperti SiC dan GaN).

2. Voltan Pengasingan Tinggi untuk Keselamatan yang Dipertingkatkan

Berdasarkan prinsip pengasingan elektrik melalui gentian optik, teknologi ini boleh mencapai voltan pengasingan melebihi 60 kV, dengan itu memutuskan sepenuhnya sambungan elektrik antara litar yang diuji dan peralatan pengukuran.

Ini secara berkesan menghalang-pecahan voltan tinggi osiloskop dan melindungi kakitangan operasi, menjadikannya sesuai untuk senario ujian-tinggi yang melibatkan pengawal motor kenderaan tenaga baharu, penyongsang fotovoltaik dan sistem yang serupa.

3. Integriti Isyarat Tinggi dan Kesan Pemuatan Minimum

Dengan galangan input mencapai setinggi 10 MΩ || 1 pF, kesan pemuatan pada litar yang diuji kekal di bawah 0.1%, dengan itu mengelakkan herotan isyarat yang biasanya disebabkan oleh kearuhan plumbum yang terdapat dalam probe tradisional.

Masa kenaikan boleh serendah 700 ps, ​​​​mendayakan pengeluaran semula yang tepat bagi kadar slew voltan (dV/dt) sehingga 100 V/ns dalam peranti GaN, dan menyediakan bentuk gelombang yang boleh dipercayai untuk pengiraan kehilangan pensuisan.

4. Imuniti Kuat kepada Gangguan Elektromagnet (EMI)

Laluan penghantaran gentian optik bebas daripada gandingan elektromagnet; akibatnya, ia kekal tidak terjejas oleh persekitaran elektromagnet yang kuat (seperti yang terdapat berhampiran stesen pangkalan komunikasi atau alat mesin CNC), dengan itu memastikan ketulenan isyarat.

Ini menjadikan teknologi ini amat sesuai untuk pengukuran yang melibatkan litar-tanah terapung dan berbilang titik berpotensi, menghapuskan keperluan untuk sambungan tanah yang sama.

II. Had Permohonan Utama

1. Lebar Jalur dan Kelajuan Respons Terhad

Terkandas oleh kadar modulasi diod laser dan masa tindak balas fotodiod, lebar jalur model arus perdana lazimnya dihadkan kepada dalam 1 GHz-julat yang lebih rendah daripada kuar pasif-peringkat atas (yang boleh mencapai 6 GHz). Dalam pengukuran isyarat frekuensi ultra-tinggi-(cth, penguat kuasa RF 5G), pengecilan tindak balas frekuensi mungkin berlaku, yang membawa kepada herotan isyarat.

2. Penggunaan Kuasa Tinggi dan Saiz Fizikal yang Besar

Modul-depan memerlukan bekalan kuasa bebas (sama ada bateri atau{1}}berasaskan laser). Disebabkan oleh reka bentuk pengurusan haba, isipadu fizikalnya adalah 3 hingga 5 kali lebih besar daripada kuar tradisional, dengan berat melebihi 500g.

Operasi dihadkan apabila menguji PCB berpenduduk padat; penggunaan pegang tangan yang berpanjangan menyebabkan keletihan, memerlukan penggunaan pendirian sokongan.

3. Kos Tinggi dan Penyelenggaraan Kompleks

Terdiri daripada pemacu laser, modul penukaran optoelektronik berketepatan tinggi{0}} tinggi dan sistem kawalan suhu, kos pembuatan adalah 3 hingga 5 kali ganda berbanding probe pembezaan yang setanding.

Model peringkat permulaan{0}}dihargakan melebihi 10,000 RMB, manakala model-tinggi mencecah ratusan ribu RMB. Tambahan pula, penentukuran berkala bagi keuntungan dan kelinearan diperlukan, menghasilkan kos operasi-jangka panjang yang tinggi.

4. Keperluan Penggunaan dan Penyelenggaraan yang Ketat

Jejari lentur gentian optik mestilah melebihi 30mm (sesetengah model memerlukan Lebih besar daripada atau sama dengan 10cm); lenturan yang berlebihan akan mengakibatkan pengecilan isyarat optik.

Sebelum pengukuran, julat voltan mesti dianggarkan dan atenuator yang sesuai dipilih; penentukuran semula diperlukan jika suhu ambien turun naik lebih daripada 5 darjah .

III. Ringkasan Senario Berkenaan

Tinjauan Trend: Lebar jalur generasi baharu probe terpencil optik kini telah melepasi 2GHz. Dengan menyepadukan-pemprosesan isyarat dipacu AI dan pengkomputeran tepi, probe ini berkembang ke arah penyepaduan dan kecerdasan tahap yang lebih tinggi.