耦合器的性能檢測(cè)方法

1、靜態(tài)檢測(cè)

由于耦合器中的發(fā)射管與接收管是互相獨(dú)立的，因此可用萬(wàn)用表單獨(dú)檢測(cè)這兩部分的好壞。檢測(cè)可分三步進(jìn)行。

第一步：利用 R × 100（或 R × 1k）擋測(cè)量光發(fā)射二極管的正、反向電阻，檢測(cè)其單向?qū)щ娦?。發(fā)光二極管具有一般二極管的單向?qū)щ姷奶匦裕凑螂娮栊?，反向電阻大。通常正向電阻為幾百歐，反向電阻為幾千歐或幾十千歐。如果檢測(cè)結(jié)果正、反向電阻非常接近，表明發(fā)光二極管性能欠佳或已損壞。檢測(cè)時(shí)，要注意只能使用萬(wàn)用表的 R × 10、R × 100 或 R × 1k 擋，不能使用 R × 10k 擋，因?yàn)榘l(fā)光二極管工作電壓一般在 1.5～2.3V，萬(wàn)用表 R × 10k 擋電池電壓為 9～15V，會(huì)導(dǎo)致發(fā)光二極管擊穿。

第二步：檢測(cè)光接收管的集電結(jié)與發(fā)射結(jié)的正、反向電阻。將萬(wàn)用表量程開(kāi)關(guān)撥在 10 × 1k 擋，黑表筆接 c 極，紅表筆接 e 極，指針應(yīng)微動(dòng)；對(duì)調(diào)兩表筆再測(cè)，指針應(yīng)不動(dòng)。也就是說(shuō)，無(wú)論正、反向測(cè)量其阻值均應(yīng)為無(wú)窮大，否則光敏三極管損壞。

第三步：用R × 10k 擋檢測(cè)光發(fā)射管與光接收管之間的絕緣電阻。用萬(wàn)用表的R × 10k 擋檢測(cè)其初、次級(jí)之間的絕緣電阻值，應(yīng)測(cè)量?jī)纱危磧杀砉P對(duì)調(diào)一次）。光電隔離器初、次級(jí)絕緣電阻應(yīng)為∞。上述發(fā)光二極管或光敏三極管只要有一個(gè)損壞，或者它們之間絕緣不良，則該只耦合器不能正常使用。

2、性能測(cè)量

檢測(cè)電路如下圖所示，耦合器的發(fā)光二極管兩輸入端接入兩節(jié) 1.5V 的電池，二極管正端接電池正極，負(fù)端接電池負(fù)極，R 為限流電阻。用萬(wàn)用表R × 1 擋測(cè)光敏三極管正向電阻值，應(yīng)為10～30Ω，反向電阻值為∞，說(shuō)明耦合器性能良好。若所測(cè)數(shù)值遠(yuǎn)離上述值，則表明耦合器性能欠佳或損壞。

運(yùn)用上述方法檢測(cè)不同型號(hào)的耦合器時(shí)因其引腳不同，發(fā)光二極管工作電壓的接法也應(yīng)有所不同。所以在檢測(cè)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)其內(nèi)部電路找出其輸入與輸出端的引腳，然后根據(jù)其發(fā)光二極管工作電壓并串入相應(yīng)的限流電阻R后，再測(cè)光敏三極管c、e極之間的正、反向電阻。

光電耦合器檢測(cè)方法

由于光電耦合器的組成方式不盡相同，所以在檢測(cè)時(shí)應(yīng)針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取不同的檢測(cè)方法。例如，在檢測(cè)普通光電耦合器的輸入端時(shí)，一般均參照紅外發(fā)光二極管的檢測(cè)方法進(jìn)行。對(duì)于光敏三極管輸出型的光電耦合器，檢測(cè)輸出端時(shí)應(yīng)參照光敏三極管的檢測(cè)方法進(jìn)行。

1.萬(wàn)用表檢測(cè)法。

這里以MF50型指針式萬(wàn)用表和4腳PC817型光電耦合器為例，說(shuō)明具體檢測(cè)方法：首先，按照?qǐng)D1（a）所示，將指針式萬(wàn)用表置于“R×100”（或“R×1k”）電阻擋，紅、黑表筆分別接光電耦合器輸入端發(fā)光二極管的兩個(gè)引腳。如果有一次表針指數(shù)為無(wú)窮大，但紅、黑表筆互換后有幾千至十幾千歐姆的電阻值，則此時(shí)黑表筆所接的引腳即為發(fā)光二極管的正極，紅表筆所接的引腳為發(fā)光二極管的負(fù)極。

然后，按照?qǐng)D1（b）所示，在光電耦合器輸入端接入正向電壓，將指針式萬(wàn)用表仍然置于“R×100”電阻擋，紅、黑表筆分別接光電耦合器輸出端的兩個(gè)引腳。如果有一次表針指數(shù)為無(wú)窮大（或電阻值較大），但紅、黑表筆互換后卻有很小的電阻值（＜100Ω），則此時(shí)黑表筆所接的引腳即為內(nèi)部NPN型光敏三極管的集電極c、紅表筆所接的引腳為發(fā)射極e。當(dāng)切斷輸入端正向電壓時(shí)，光敏三極管應(yīng)截止，萬(wàn)用表指數(shù)應(yīng)為無(wú)窮大。這樣，不僅確定了4腳光電耦合器 PC817的引腳排列，而且還檢測(cè)出它的光傳輸特性正常。如果檢測(cè)時(shí)萬(wàn)用表指針始終不擺動(dòng)，則說(shuō)明光電耦合器已損壞。

圖1?光電耦合器的檢測(cè)

需要說(shuō)明的是：光電耦合器中常用紅外發(fā)光二極管的正向?qū)妷狠^普通發(fā)光二極管要低，一般在1.3V以下，所以可以用指針式萬(wàn)用表的“R×100”電阻擋直接測(cè)量，并且圖 1（b）中的電池G電壓取1.5V（用1節(jié)5號(hào)電池）即可。還可用圖1（a）所示的萬(wàn)用表接線(xiàn)直接取代圖1（b）所示的輸入端所接正向電壓（即電阻器R和電池G），使測(cè)量更方便，只不過(guò)需要增加一塊萬(wàn)用表。

至于多通道光電耦合器的檢測(cè)，應(yīng)首先將所有發(fā)光二極管的管腳判別出來(lái)，然后再確定對(duì)應(yīng)的光敏三極管的管腳。對(duì)于在線(xiàn)路的光電耦合器，最好的檢測(cè)方法是“比較法”，即拆下懷疑有問(wèn)題的光電耦合器，用萬(wàn)用表測(cè)量其內(nèi)部二極管、三極管的正向和反向電阻值，并與好的同型號(hào)光電耦合器對(duì)應(yīng)腳的測(cè)量值進(jìn)行比較，若阻值相差較大，則說(shuō)明被測(cè)光電耦合器已損壞。

2.鑒別器檢測(cè)法。

筆者多年前曾根據(jù)光電耦合器的原理，設(shè)計(jì)制作了一個(gè)能夠快速判斷光電耦合器好壞的小巧鑒別器，其電路如圖2所示。當(dāng)將光電耦合器的輸入、輸出引腳分清極性后正確插入鑒別器的4個(gè)相應(yīng)插孔內(nèi)時(shí)，如果發(fā)光二極管VD1、VD2同步閃爍發(fā)光，則證明光電耦合器完好。如果VD1不閃爍發(fā)光，則說(shuō)明光電耦合器內(nèi)部發(fā)光管已開(kāi)路；如果VD1閃爍發(fā)光，但VD2不亮或恒定發(fā)光，說(shuō)明光電耦合器內(nèi)部不是發(fā)光管失效就是光敏晶體管已開(kāi)路或擊穿損壞。

圖2?光電耦合器鑒別器電路圖

圖3?自制光電耦合器

制作時(shí)，VD1用紅色閃爍發(fā)光二極管，VD2用綠色普通發(fā)光二極管。R用RTX-1/8W型碳膜電阻器。4個(gè)管腳插孔可用0.4mm～0.6mm的裸銅絲，在一枚2號(hào)大頭針上密繞十幾圈，并在尾端留出長(zhǎng)度大于3cm的焊接引線(xiàn)（應(yīng)套上絕緣管），然后脫胎而成。G用4節(jié)5號(hào)干電池串聯(lián)（6V）而成，如用4F20-6V型疊層干電池會(huì)更方便。整個(gè)電路可焊裝在一個(gè)體積合適的塑料小盒內(nèi)，面板開(kāi)孔伸出兩個(gè)發(fā)光二極管的管帽和4個(gè)插孔。注意：輸入和輸出插孔的間距不要超過(guò)1cm，各插孔伸出的引線(xiàn)長(zhǎng)度不要小于2cm，便于靈活互換位置，以適應(yīng)不同型號(hào)和引腳排列的光電耦合器檢測(cè)。本裝置不設(shè)電源開(kāi)關(guān)，用畢拔掉光電耦合器，電源即被自動(dòng)切斷。