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        光纖解決方案不易產生EMI 傳能傳感傳信性能優異

        作者: 時間:2014-01-12 來源:網絡 收藏
        進工業應用安全性。連結媒介不會受到電磁干擾(),在絕緣與隔離特性上遠比常見的銅纜媒介優異,再加上傳輸距離較長、頻寬更大,因此對操作環境復雜、安全性要求較高的工業網絡應用而言,將是最佳的技術選項。提供高頻寬/輕量/EMC相容特性 技術擴大工業應用領域

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/226999.htm

        目前飛機上的資信娛樂系統,已變得越來越先進且復雜。隨著影像品質的提升,較大尺寸視信螢幕變得越來越普及,飛機制造商隨時都在尋求可降低飛機重量的方法。以單一線路來說,由于解決方案相對于銅纜在重量上輕了許多,并可傳輸更多的資料,因此可說是航空資信娛樂系統的最佳選擇。

        光纖技術也出現在航空母艦及游艇上,此外,許多現代化的火車也使用光纖及光收發器、接收器與發射器。其中,火車動力來源、推進系統及駕駛控制系統的可靠運作是必備的條件,但是有關乘客的便利性、資信與娛樂系統也可經由使用光纖而獲益,包括更長距離的更高頻寬傳輸、原生的電氣隔離能力、最佳EMC特性及靜電放電(Electro-Static Discharge, ESD)耐受力等。

        IEC 61375火車通信網絡(Train Communication Network, TCN)標準的制定目的,系為定義火車使用的通信架構與通信協定,基本上TCN定義火車連線匯流排(Wire Train Bus, WTB)及多功能車廂匯流排(Multifunction Vehicles Bus, MVB)。WTB用來連結車廂,MVB則用來連接一個車廂或多個車廂間的設備,MVB可以三種不同媒介形式運作,包括短距離的RS-485,低于200米的變壓器耦和雙絞線對,以及長達2公里的光學玻璃光纖。

        光學玻璃光纖由于對電氣噪聲具有高耐受力,因此是火車機車MVB的較佳選擇。光纖將控制器連接到設備或子系統,例如電力電子設備、馬達控制器及無線電等。MVB同時也連接駕駛車廂中的設備用來控制燈光、車門、空調及火車車站與到站資信等乘客便利顯示系統。采用冗余設計可改善可靠度,MVB使用冗余光纖設計,設備傳輸可以在兩條線路上進行,如果其中一條故障,那麼就可使用另一條進行通信。

        火車網絡目前已變得越來越復雜,每個車站都連接到中央電腦以便進行排班與事件的更新。車站必須來回傳送資料,距離可能達到數百米甚至數公里,透過光纜的使用,可在更長的距離傳輸更多的資料,包括視信等,并比銅纜更加可靠。此外,這些應用的纜線會被安排在一起,由一個車站連接到另一個車站,或者由一個火車車廂連接到另一個,銅纜在這樣相鄰布線的情況下可能會造成干擾,但光纖纜線在上的優勢使得它們不會受到這些問題的影響。

        在使用電力網供電的火車中,會由三相交流電網取得單相電源以提供火車所需的兩相電源,這會造成電網的不平衡而必須加以補償,一個最常用來平衡并回復電網供電品質的方法是使用閘流體切換電容(Thyristor-Switched Capacitors, TSC)及閘流體控制電抗器(Thyristor-Controlled Reactor, TCR)進行靜態虛功補償(Static VAR Compensation, SVC)。TSC與TCR主要用來進行高電壓與大電流的開關控制與運作,這就產生會將電氣噪聲感應到鄰近銅纜的超高電磁場,光纖由于不會受到電磁場的影響,因此可說是SVC系統中傳送控制信號到設備的最佳媒介。

        火車的信號傳送也可由光纖技術在高噪聲環境中可靠的長距離資料通信能力,以及超高環境耐受力而獲益。

        另一方面,光纖技術也已逐漸普及到醫療影像處理設備,例如核磁共振攝影(Magnetic Resonance Imaging, MRI)與X光機等應用,在馬達與電磁輻射環境下,這些機器會產生相當高的電磁干擾,因此它們的通信與控制連結必須具備高EMI耐受力才能可靠安全地運作,高EMI耐受力與電氣隔離對于病人的安全可說是必要的條件,因此光纖產品就提供一個非常適合的解決方案。

        在娛樂應用方面,賭場擁有許多連接到中央電腦服務器進行資料處理、行銷活動及視信保全等需求,對于賭場的通信網絡來說,安全性是最重要的要求,光纖為賭場經營者提供安全的網絡,因為幾乎不可能盜接光纜上的信號。不僅如此,可再生能源市場目前也已采用光纖技術。在部分風力發電應用中,由于EMI電磁干擾問題,光纖成為唯一適合的通信技術。由于風力電廠與太陽能發電在遠端甚至離岸地區運作,因此大量光纖技術的采用,就成為它可靠度與穩固度的最佳證明,停機及意外修復可能會大幅影響可再生能源系統的成本與采用,因此在系統設計時就必須加以避免。光纖連結應用在風力渦輪發電機艙內,它的位置可能高于地面或海平面超過100米,光纖也可做為風力渦輪與遠端管理設備間的資料連結。

        工業快速以太網絡收發器--AFBR-5978Z擁有一個強化的數位診斷介面,符合光收發器數位診斷介面(DMI)標準,依多重來源協議(MSA)--SFFA-8472,主要由光纖相關產品制造商制訂、采用類似產品封裝與功能,以能簡化零組件的代換。

        工業快速以太網光纖網絡為現場匯流排(FieldBus)網絡提供升級路徑,相較于INTERBUS的2MBd、PROFIBUS的12MBd,以及SERCOS的12MBd與16MBd,可達到125MBd的傳輸速度,同時也提供開放式架構多重通信協定介面,允許標準及特有現場匯流排能交互運作,可讓工業用快速以太網絡允許工廠機器可被指定網際網絡通信協定(IP)或媒體存取控制(MAC)位址,提供網絡遠端診斷與機器生產流程變換的便利性。

        DMI提供由收發器模組取得即時運作資信的能力,取得的參數包括模組溫度、電源電壓大小及接收器輸入平均光功率,具備DMI功能後,使用者也可在收發器應用中擁有進行零組件監測、錯誤隔離及失效預測的能力;此外,DMI也完整地整合了實現數位警示的功能。

        在更高等級網絡中,工業以太網絡將工程與管理工作站連接到工業以太網集線器進行整個企業的資料分享與控制,帶來更高的價值主張。光纖解決方案提供有多種資料率與連接器選擇,可滿足各種工業通信與工廠自動化應用。

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        關鍵詞: 光纖 EMI

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