OCT/पल्स आउटपुट समजून घेणे

१. व्याख्या आणि मूलभूत संकल्पना

OCT आउटपुट

• ऑप्टिकल कपलर, ज्याला ऑप्टो-आयसोलेटर असेही म्हणतात, हा OCT आउटपुटचा गाभा आहे. यात एक इन्फ्रारेड प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) आणि एक फोटोट्रान्झिस्टर यांचा समावेश असतो. जेव्हा ऑप्टिकल कपलरच्या इनपुट बाजूला विद्युत सिग्नल दिला जातो, तेव्हा LED इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करतो. हा प्रकाश नंतर आउटपुट बाजूला असलेल्या फोटोट्रान्झिस्टरवर पडतो. पडणाऱ्या प्रकाशाच्या तीव्रतेनुसार फोटोट्रान्झिस्टरच्या वाहकतेत बदल होतो. OCT आउटपुटच्या संदर्भात, फोटोट्रान्झिस्टरमधून मिळणाऱ्या विद्युत आउटपुटचा उपयोग माहिती पोहोचवण्यासाठी केला जातो. हे आउटपुट डिजिटल सिग्नलच्या स्वरूपात असू शकते, जो LED प्रकाशित आहे की नाही यावर अवलंबून उच्च (high) किंवा कमी (low) असतो. ऑप्टिकल कपलरच्या वापरामुळे इनपुट आणि आउटपुट सर्किट्समध्ये विद्युत विलगीकरण (electrical isolation) मिळते. हे विलगीकरण अशा अनुप्रयोगांमध्ये (applications) अत्यंत महत्त्वाचे आहे, जिथे इनपुट बाजूला उच्च व्होल्टेजमधील फरक किंवा विद्युत गोंगाट (electrical noise) असू शकतो, ज्यामुळे अन्यथा संवेदनशील आउटपुट-बाजूच्या इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये व्यत्यय येऊ शकतो किंवा त्यांना नुकसान पोहोचू शकते. उदाहरणार्थ, वीज वितरण प्रणालीमध्ये, जिथे उच्च-व्होल्टेज विद्युत सिग्नलचे निरीक्षण केले जाते, तिथे OCT आउटपुट स्थितीबद्दलची माहिती सुरक्षितपणे हस्तांतरित करू शकते किंवामोजमापया उच्च-व्होल्टेज सर्किट्सना विद्युत व्यत्यय किंवा शॉर्ट-सर्किटच्या धोक्याशिवाय कमी-व्होल्टेज नियंत्रण किंवा देखरेख प्रणालीशी जोडणे.

पल्स आउटपुट

• पल्स आउटपुट म्हणजे स्वतंत्र विद्युत स्पंदांच्या मालिकेची निर्मिती होय. पल्स म्हणजे विद्युत सिग्नल पातळीतील एक अल्प-कालावधीचा बदल, जो सामान्यतः कमी स्थितीपासून उच्च स्थितीपर्यंत आणि नंतर पुन्हा कमी स्थितीपर्यंत होतो. या स्पंदांची वैशिष्ट्ये, जसे की त्यांची वारंवारता (प्रति एकक वेळेतील स्पंदांची संख्या), रुंदी (स्पंदातील उच्च-स्थितीच्या भागाचा कालावधी), आणि आयाम, माहिती वाहून नेतात. प्रवाहमापक आणि ऊर्जामापक यांसारख्या अनेक मापन उपकरणांमध्ये, मोजल्या जाणाऱ्या राशीचे रूपांतर संबंधित पल्स सिग्नलमध्ये केले जाते. उदाहरणार्थ, पाण्याच्या प्रवाहमापकामध्ये, मीटरमधून जाणाऱ्या पाण्याच्या प्रत्येक एकक घनफळामुळे एक विद्युत स्पंद निर्माण होऊ शकतो. एका विशिष्ट कालावधीत या स्पंदांची संख्या मोजून, पाण्याच्या प्रवाहाचे एकूण घनफळ निश्चित केले जाऊ शकते. स्पंदांची वारंवारता प्रवाह दराच्या थेट प्रमाणात असते, म्हणजेच प्रवाह दर जितका जास्त असेल तितकी स्पंदांची वारंवारता जास्त असते.

२. कार्यप्रणालीची तत्त्वे

OCT - आधारित पल्स निर्मिती

• काही प्रणालींमध्ये, पल्स आउटपुट तयार करण्यासाठी OCT चा वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, दोन विद्युतदृष्ट्या विलग उपप्रणालींमधील डिजिटल कम्युनिकेशन लिंकमध्ये, पाठवणाऱ्या बाजूचा मायक्रोकंट्रोलर डिजिटल सिग्नल्सची मालिका पाठवू शकतो. हे सिग्नल्स ऑप्टिकल कपलरमधील LED चालवण्यासाठी वापरले जातात. जेव्हा मायक्रोकंट्रोलर सिग्नलला उच्च (high) आणि निम्न (low) स्थितींमध्ये बदलतो, तेव्हा त्यानुसार LED चालू आणि बंद होतो. त्यानंतर आउटपुट बाजूचा फोटोट्रान्झिस्टर पल्सची एक अनुरूप मालिका तयार करतो. OCT द्वारे प्रदान केलेले विद्युत विलगीकरण हे सुनिश्चित करते की पाठवणाऱ्या बाजूच्या सर्किटवरील कोणताही विद्युत गोंगाट किंवा व्होल्टेजमधील तात्पुरते बदल स्वीकारणाऱ्या बाजूच्या सर्किटवर परिणाम करत नाहीत. हे विशेषतः अशा वातावरणात उपयुक्त आहे जिथे मोठ्या प्रमाणात विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप असतो, जसे की औद्योगिक कारखाने जिथे मोठ्या मोटर्स आणि इतर विद्युत उपकरणे कार्यरत असतात.

सेन्सरमधून पल्स निर्मिती

• सेन्सर-आधारित अनुप्रयोगांमध्ये, पल्स आउटपुट तयार करण्याची प्रक्रिया ही संवेदित केल्या जाणाऱ्या भौतिक राशीशी संबंधित असते. उदाहरणार्थ, शाफ्टच्या फिरण्याचा वेग मोजण्यासाठी वापरला जाणारा चुंबकीय पिकअप सेन्सर घ्या. हा सेन्सर चुंबकीय घटकांचे (जसे की शाफ्टला जोडलेल्या गिअरवरील दाते) जाणे ओळखण्यासाठी डिझाइन केलेला असतो. प्रत्येक वेळी जेव्हा एखादा चुंबकीय घटक सेन्सरजवळून जातो, तेव्हा तो सेन्सरच्या आउटपुटमध्ये बदल घडवून आणतो. या बदलावर प्रक्रिया करून त्याला पल्सचे स्वरूप दिले जाते. या पल्सची वारंवारता शाफ्टच्या फिरण्याच्या वेगाशी थेट संबंधित असते. जर शाफ्ट अधिक वेगाने फिरला, तर प्रति युनिट वेळेत अधिक चुंबकीय घटक सेन्सरजवळून जातात, ज्यामुळे पल्सची वारंवारता वाढते. हे पल्स आउटपुट नंतर पुढील प्रक्रियेसाठी, जसे की फिरण्याचा वेग मोजणे आणि तो मॉनिटरवर प्रदर्शित करणे, यासाठी मायक्रोकंट्रोलर किंवा इतर नियंत्रण उपकरणाकडे पाठवले जाऊ शकते.

३. अर्ज

औद्योगिक स्वयंचलन

• औद्योगिक ऑटोमेशन सिस्टीममध्ये, OCT/पल्स आउटपुटचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, कन्व्हेयर-बेल्ट सिस्टीममध्ये, बेल्टवरील वस्तूंची उपस्थिती आणि हालचाल ओळखण्यासाठी पल्स आउटपुट असलेल्या प्रॉक्सिमिटी सेन्सर्सचा वापर केला जाऊ शकतो. प्रत्येक वेळी जेव्हा एखादी वस्तू सेन्सरजवळून जाते, तेव्हा एक पल्स निर्माण होतो. वाहतूक होणाऱ्या वस्तूंच्या संख्येचा मागोवा ठेवण्यासाठी प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) द्वारे या पल्सेसची गणना केली जाऊ शकते. जेव्हा या सेन्सर्सना विद्युत विलगीकरण (इलेक्ट्रिकल आयसोलेशन) कायम ठेवून PLC शी संवाद साधण्याची आवश्यकता असते, तेव्हा OCT आउटपुटचा वापर केला जातो, ज्यामुळे औद्योगिक वातावरणातील संभाव्य विद्युत गोंगाट (इलेक्ट्रिकल नॉइज) किंवा व्होल्टेज स्पाइक्सपासून संवेदनशील PLC सर्किटरीचे संरक्षण होते.

ऊर्जा मीटरिंग

• वीज आणि गॅस मीटरमध्ये पल्स आउटपुट हे एक सामान्य वैशिष्ट्य आहे. वीज मीटरसाठी, ऊर्जेचा वापर वापरलेल्या वॅट-तासांच्या संख्येत मोजला जातो. मीटरचे अंतर्गत सर्किट मोजलेल्या विद्युत ऊर्जेचे पल्सच्या मालिकेत रूपांतर करते. जितकी जास्त ऊर्जा वापरली जाते, तितके जास्त पल्स तयार होतात. हे पल्स दूरस्थ देखरेख आणि बिलिंगच्या उद्देशाने डेटा लॉगर किंवा स्मार्ट ग्रिड सिस्टमला पाठवले जाऊ शकतात. पल्स आउटपुटच्या वापरामुळे संवाद प्रक्रिया सोपी होते आणि इतर प्रणालींसोबत सहज एकत्रीकरण शक्य होते.ऊर्जा - व्यवस्थापन प्रणाली.

उपकरणे आणि मोजमाप

• ऑसिलोस्कोप आणि फ्रिक्वेन्सी काउंटर यांसारख्या विविध मापन उपकरणांमध्ये, OCT/पल्स आउटपुटचा वापर कॅलिब्रेशन आणि सिग्नल हस्तांतरणासाठी केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, एक कॅलिब्रेशन स्रोत ज्ञात फ्रिक्वेन्सी आणि अॅम्प्लिट्यूड असलेले अचूक पल्स सिग्नल तयार करू शकतो. अचूक मापन कार्यप्रदर्शन सुनिश्चित करण्यासाठी, हे पल्स OCT-आधारित इंटरफेसद्वारे कॅलिब्रेट केल्या जाणाऱ्या उपकरणाकडे पाठवले जाऊ शकतात. फ्रिक्वेन्सी काउंटरमध्ये, इनपुट सिग्नल, जो सेन्सर किंवा कम्युनिकेशन लिंकमधून आलेली पल्स ट्रेन असू शकतो, त्याची फ्रिक्वेन्सी निश्चित करण्यासाठी त्याची गणना आणि विश्लेषण केले जाते.