流程工业的过程控制中采用的信号类型分别为气动信号、电动信号和光信号。本文是《仪表信号传输之电动信号的传输要求》的姊妹篇,着重介绍光信号传输相关知识。
1、光信号传输要求
未来自动化领域的发展方向,是控制分散、信息集成、网络化、开放性以及多媒体应用等,因此,越来越需要高速度、大容量、多重化以及高可靠性的信号传输。由于低损耗光纤,以及诸如发光二极管和半导体激光器的光学装置的发展,利用光作为传输手段已经迅速扩展为光纤通信系统。
光纤通信系统具有以下特点:
①低损失(衰减小)。在不使用中继器的情况下,传输距离可达10km。
②带域宽。可以在100MHz到几GHz的带域内进行高速的、多路的传输。
③无感应的绝缘体。由于高电压电磁波不会对其产生电磁感应,不会受到电磁干扰和雷电干扰,可以在地电位变化或爆炸性环境下使用。
④直径小、质量轻、寿命长。与同轴电缆相比,截面积和质量比约在1/10以下。
⑤质地脆,机械强度差。
⑥光纤熔接和切割需要专用工具和技术。
传输介质的比较见表1。
表1传输介质的比较
光纤通信系统构成如下图所示。