耦合器的原理

耦合器
耦合器也叫适配器
光电耦合器原理及应用
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。
工作原理
在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。
基本工作特性（以光敏三极管为例）
1、共模抑制比很高
在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。
2、输出特性
光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。当IF>0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。
3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。
光电耦合器的测试
1、用万用表判断好坏，如图3，断开输入端电源，用R×1k档测1、2脚电阻，正向电阻为几百欧，反向电阻几十千欧，3、4脚间电阻应为无限大。1、2脚与3、4脚间任意一组，阻值为无限大，输入端接通电源后，3、4脚的电阻很小。调节RP，3、4间脚电阻发生变化，说明该器件是好的。注：不能用R×10k档，否则导致发射管击穿。
2、简易测试电路，当接通电源后，LED不发光，按下SB，LED会发光，调节RP、LED的发光强度会发生变化，说明被测光电耦合器是好的。
光电耦合器具体应用
1组成开关电路
当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关“断开”；当ui为高电平时，v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q12间的电阻变小，相当于开关“接通”．该电路因Ui为低电平时，开关不通，故为高电平导通状态．同理，因无信号(Ui为低电平)时，开关导通，故为低电平导通状态．
2．组成逻辑电路
电路为“与门”逻辑电路。其逻辑表达式为P=A．B图中两只光敏管串联，只有当输入逻辑电平A=1、B=1时，输出P=1．同理，还可以组成“或门”、“与非门”、“或非门”等逻辑电路．
3．组成隔离耦合电路
电路如图4所示．这是一个典型的交流耦合放大电路．适当选取发光回路限流电阻Rl，使B4的电流传输比为一常数，即可保证该电路的线性放大作用。
4．组成高压稳压电路
驱动管需采用耐压较高的晶体管(图中驱动管为3DG27)。当输出电压增大时，V55
的偏压增加，B5中发光二极管的正向电流增大，使光敏管极间电压减小，调整管be结偏压降低而内阻增大，使输出电压降低，而保持输出电压的稳定．
5组成门厅照明灯自动控制电路
A是四组模拟电子开关（S1~S4）：S1，S2，S3并联（可增加驱动功率及抗干扰能力）用于延时电路，当其接通电源后经R4，B6驱动双向可控硅VT，VT直接控制门厅照明灯H；S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光线检测电路。当门关闭时，安装在门框上的常闭型干簧管KD受到门上磁铁作用，其触点断开，S1，S2，S3处于数据开状态。晚间主人回家打开门，磁铁远离KD，KD触点闭合。此时9V电源整流后经R1向C1充电，C1两端电压很快上升到9V，整流电压经S1，S2，S3和R4使B6内发光管发光从而触发双向可控硅导通，VT亦导通，H点亮，实现自动照明控制作用。房门关闭后，磁铁控制KD，触点断开，9V电源停止对C1充电，电路进入延时状态。C1开始对R3放电，经一段时间延迟后，C1两端电压逐渐下降到S1，S2，S3的开启电压（15v)以下，S1，S2，S3恢复断开状态，导致B6截止，VT亦截止，H熄来，实现延时关灯功能。
没那么多图 没办法 唉

Magna Drive 磁力耦合器
美国Magna Drive 磁力耦合驱动技术在1999年获得了突破性的进展。该驱动方式解决了旋转负载系统的轴心对中、软启动、减振、调速、及过载保护等问题，并且使磁力驱动的传动效率大大提高，可达到985%该技术现已在各行各业获得了广泛的应用并且对传统的传动技术带来了崭新的概念，在传动领域引起一场新的革命。美国海军经过两年多的验证，在2004年3月，该产品成功通过了美国海军最严格的9-G抗震试验，美国海军对该技术产品实现了批量采购。
1、涡流式磁力耦合工作原理
MagnaDrive磁力耦合调速驱动是通过导磁体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的扭矩传输。该技术实现了电动机和负载侧没有机械联接。其工作原理是一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体和另一端感应磁场相互作用产生扭矩，通过调节永磁体和导磁体之间的气隙就可以控制传递的扭矩，从而实现负载速度调节。
MagnaDrive磁力耦合调速驱动器主要由铜转子、永磁转子和控制器三部分组成。铜转子固定在电动机轴上，永磁转子固定在负载转轴上，铜转子和永磁转子之间有间隙（称为气隙）。这样电动机和负载由原来的机械联接转变为磁联接，通过调节永磁体和导磁体之间的气隙就可实现负载轴上的输出扭矩变化，从而实现负载转速变化。由上面的分析可以知道，通过调整气隙可以获得可调整的、可控制的、可重复的负载转速。
磁感应是通过磁体和导体之间的相对运动产生。也就是说，磁力耦合调速驱动器的输出转速始终都比输入转速小，转速差称为滑差。通常在电动机满转时，MagnaDriveASD的滑差在1%--4%之间。通过MagnaDrive ASD，输入扭矩总是等于输出扭矩，因此电动机只需要产生负载所需要的扭矩。MagnaDrive ASD传输能量和控制速度的能力不受电动机轴和负载轴之间由于安装未对准原因而产生的小角度或者小偏移的影响，排除了未对准而产生的振动问题。由于没有机械联接，即使电动机本身引起的振动也不会引起负载振动，使整个系统的振动问题得到有效降低。
MagnaDrive ASD控制器通过处理各种信号实现对负载调速，包括压力、流量、位移等其他过程控制信号。MagnaDrive ASD可以方便地对现有设备进行改造，不需要对现有电动机和供电电源进行任何改动。安装MagnaDrive ASD以后，对整个系统不产生电磁干扰。在大多数情况下，关闭或者拆除现有的过程控制硬件设备即可。负载将在最优化的速度运行，增加能源效率，减少运行和维护成本。
2、涡流式磁力耦合调速的特点
总成本最低。
维护工作量小，几乎为免维护产品，维护费用极低。
允许较大的安装对中误差（5mm）。大大简化了安装调试过程。
过载保护功能。提高了整个电机驱动系统的可靠性，完全消除了系统因过载而导致的损害。
带缓冲的软启动/软制动（刹车）。
节能效果显著。 节电率达到25%--66%。
使用寿命长，设计寿命30年。美国海军品质。
过程控制精度高。控制精度达到01% 。 （磁浮定位技术）
减振效果好。
结构简单，适应各种恶劣环境。不产生电磁谐波，无污染。
体积小，安装方便，可方便对现有系统进行改造或用于新建系统。
应用行业多，已成功应用4000多套。
3、应用行业：
水工业&污水处理 // 石油&天然气 // 发电&热电 // 制冷供暖中央空调
造纸和纸浆 // 农业灌溉 // 煤炭&水泥 // 冶金/钢铁 // 化工 // 舰船
4、规格型号及分类
1）MGE--标准型磁力耦合器（输出P：2-185HP S：0-6800RPM ）
2)FGC--扩展型磁力耦合器（输出P：3-5000HP S：0-7000RPM ）
3）MGD--延迟型磁力耦合器（输出P：10-2000HP S：0-4500RPM ）
4）MGTL--限矩型磁力耦合器（输出P：10-2000HP S：0-4500RPM ）
5）ASD--磁驱调速器 （输出P：10-4000HP S：0-3600RPM ）
5、应用案例
ASD在Daishowa安吉利斯造纸厂的应用
磁力耦合器在Ponderay造纸厂的应用
ASD在Ash Grove水泥公司的应用

水泵耦合装置一般指排污泵，因为排污泵安装在液面以下，水质比较差，人无法直接进到集水坑下面进行维修，为了解决维修问题而做的水泵接口快装系统叫自动耦合系统。

自动耦合系统本身分为4部分，一部分和水泵相接叫滑板，一部分安装在积水坑内叫底座，一部分安装在集水坑口上端固定座，一部分是滑轨引导水泵安装到位和提升到坑外方便维修，整个一套系统就是自动耦合系统。

原理：在自藕装置附加耦合法兰和出水管座进口法兰的上方有一对楔卡，在附加耦合法兰和出水管座进口法兰的下方还有一对楔卡，在出水管座进口法兰下方的一个楔卡是用d性钢板固定在出水管座进口法兰下方的。

扩展资料

耦合可以分为以下几种，它们之间的耦合度由高到低排列如下：

（1） 内容耦合。当一个模块直接修改或 *** 作另一个模块的数据时，或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时，这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合，应该避免使用之。

（2） 公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项，这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中，确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。

（3） 外部耦合 。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。

（4） 控制耦合 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号，接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作，这种耦合被称为控制耦合。

（5） 标记耦合 。若一个模块A通过接口向两个模块B和C传递一个公共参数，那么称模块B和C之间存在一个标记耦合。

（6） 数据耦合。模块之间通过参数来传递数据，那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式，系统中一般都存在这种类型的耦合，因为为了完成一些有意义的功能，往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。

（7） 非直接耦合 。两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。

参考资料来源：百度百科-耦合

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