एचएफबीआर प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर लिंक का व्यापक रूप से औद्योगिक नियंत्रण, कारखाना स्वचालन, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और विद्युत अलगाव की आवश्यकता वाले उपकरणों में छोटी दूरी के संकेत संचरण के लिए उपयोग किया जाता है।
Avago और Broadcom से जुड़े HFBR और Versatile Link उत्पाद परिवारों में सक्रिय ट्रांसमीटर और रिसीवर के साथ-साथ निष्क्रिय कनेक्टर और केबल शामिल हैं।एक पूर्ण लिंक किसी एक घटक पर निर्भर नहीं करता है.
यह एक विद्युत-ऑप्टिकल-विद्युत प्रणाली के रूप में कार्य करता हैः
नियंत्रक → एचएफबीआर ट्रांसमीटर → 650 एनएम रेड लाइट → 1 मिमी पीओएफ केबल → एचएफबीआर रिसीवर → विद्युत आउटपुट
केबल इस पथ का केवल एक हिस्सा है। विश्वसनीय संचार ट्रांसमीटर, रिसीवर, फाइबर, कनेक्टर, सिग्नल दर, तापमान और कुल ऑप्टिकल हानि पर निर्भर करता है जो एक साथ काम करते हैं।
इन संबंधों को समझने से इंजीनियरों को सही पीओएफ केबल असेंबली का चयन करने, एक यथार्थवादी संचरण दूरी का अनुमान लगाने और लिंक विफलताओं का निदान करने में मदद मिलती है।
एक एचएफबीआर लिंक प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से दो इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के बीच एक संकेत को स्थानांतरित करता है।
प्रेषक विद्युत इनपुट को मॉड्यूलेटेड लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है। पीओएफ केबल ऑप्टिकल सिग्नल को दूसरी तरफ ले जाता है, जहां रिसीवर इसे वापस विद्युत आउटपुट में परिवर्तित करता है।
| लिंक घटक | मुख्य कार्य | महत्वपूर्ण चयन कारक |
|---|---|---|
| नियंत्रक या चालक | विद्युत संकेत उत्पन्न करता है | तर्क स्तर, संकेत दर और ड्राइव सर्किट |
| एचएफबीआर ट्रांसमीटर | बिजली को लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है | मॉडल, तरंग दैर्ध्य, ड्राइव करंट, दर और तापमान |
| पीओएफ कनेक्टर | ऑप्टिकल पोर्ट पर फाइबर की स्थिति | इंटरफेस प्रकार, प्रतिधारण और अंतिम सतह की गुणवत्ता |
| 1 मिमी पीओएफ केबल | ऑप्टिकल सिग्नल ले जाता है | क्षीणन, लंबाई, मोड़ त्रिज्या, जैकेट और तापमान |
| एचएफबीआर रिसीवर | प्रकाश को बिजली में बदल देता है | संवेदनशीलता, आउटपुट प्रकार, आपूर्ति वोल्टेज और संकेत दर |
| पीएलसी, एमसीयू या गेट ड्राइवर | बरामद सिग्नल को संसाधित करता है | तार्किक संगतता और समय की आवश्यकताएं |
चूंकि ऑप्टिकल पथ गैर-चालक है, इसलिए यह सर्किट के बीच गैल्वानिक अलगाव का समर्थन कर सकता है जब पूर्ण उपकरण डिजाइन आवश्यक अलगाव दूरी बनाए रखता है।
इसलिए पीओएफ उपयोगी है जहां तांबे के संचार को प्रभावित किया जा सकता हैः
विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप
ग्राउंड लूप
वोल्टेज अंतर
पारगमन करने वाले
विद्युत रूप से शोर करने वाला बिजली उपकरण
ये विशेषताएं एचएफबीआर पीओएफ लिंक को औद्योगिक नियंत्रण, वोल्टेज अलगाव और ईएमआई/आरएफआई संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बनाती हैं।
एचएफबीआर भाग संख्याएं सक्रिय ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों या निष्क्रिय कनेक्टरों की पहचान कर सकती हैं।
उदाहरण के लिए:
HFBR-15xx और AFBR-16xx मॉडल आम तौर पर ट्रांसमीटर होते हैं।
HFBR-25xx और AFBR-26xx मॉडल आम तौर पर रिसीवर होते हैं।
एचएफबीआर-4501जेड, एचएफबीआर-4511जेड और संबंधित मॉडल निष्क्रिय पीओएफ कनेक्टर हैं।
एक तैयार एचएफबीआर पीओएफ केबल असेंबली में फाइबर और कनेक्टर होते हैं लेकिन कोई सक्रिय ट्रांसमीटर या रिसीवर नहीं होता है।
आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला HFBR-4501Z ग्रे सिम्प्लेक्स कनेक्टर है, जबकि HFBR-4511Z नीला है। इन रंगों का उपयोग आमतौर पर स्थापना के दौरान ट्रांसमीटर और रिसीवर पक्षों की पहचान करने में मदद करने के लिए किया जाता है।
हालांकि, प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर स्वयं निष्क्रिय है और दिशात्मक नहीं है।
यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि कनेक्टर कोड अकेले डेटा दर, ऑप्टिकल शक्ति या अधिकतम संचरण दूरी निर्धारित नहीं कर सकते हैं। सटीक ट्रांसमीटर और रिसीवर मॉडल भी आवश्यक हैं.
समाप्त निष्क्रिय कनेक्शन के उदाहरण के लिए, देखेंHFBR-4501 से HFBR-4511 POF केबल असेंबली।
प्रसारण प्रक्रिया एक एमसीयू, पीएलसी, गेट-नियंत्रण सर्किट या अन्य इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक से शुरू होती है।
नियंत्रक एक डिजिटल विद्युत संकेत उत्पन्न करता है जिसमें निम्न जानकारी होती हैः
नियंत्रण आदेश
उपकरण की स्थिति
दोष संकेत
ट्रिगर पल्स
स्थिति या गति डेटा
सीरियल संचार डेटा
ट्रांसमीटर ड्राइव सर्किट इस इनपुट सिग्नल के अनुसार एक लाल एलईडी को नियंत्रित करता है। विद्युत सिग्नल में परिवर्तन से संबंधित ऑप्टिकल इंपल्स उत्पन्न होते हैं जो फाइबर के माध्यम से डेटा ले जाते हैं।
सही इनपुट ध्रुवीयता, वर्तमान आवश्यकता और बाहरी सर्किट ट्रांसमीटर मॉडल पर निर्भर करते हैं।
कुछ एचएफबीआर ट्रांसमीटर के लिए बाहरी ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेजिस्टर की आवश्यकता होती है। नए एएफबीआर डिवाइस अधिक इलेक्ट्रॉनिक कार्यों को एकीकृत कर सकते हैं।इसलिए विद्युत इंटरफेस को डिजाइन करने से पहले ट्रांसमीटर डेटा शीट की जांच की जानी चाहिए.
कई एचएफबीआर और वर्सेटाइल लिंक उत्पाद दृश्य लाल प्रकाश क्षेत्र में काम करते हैं, आमतौर पर घटक और परीक्षण की स्थिति के आधार पर लगभग 650 या 660 एनएम के रूप में वर्णित होते हैं।
यह तरंग दैर्ध्य PMMA प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के लिए उपयुक्त है क्योंकिः
पीएमएमए पीओएफ में लाल क्षेत्र में एक व्यावहारिक संचरण खिड़की है।
लाल एलईडी विश्वसनीय और किफायती हैं।
एलईडी प्रकाश को एक बड़े 1 मिमी पीओएफ कोर में कुशलतापूर्वक जोड़ा जा सकता है।
दृश्य लाल प्रकाश बुनियादी स्थापना जांच में मदद कर सकता है।
इसी प्रकार के औद्योगिक ट्रांसमीटर और रिसीवर व्यापक रूप से उपलब्ध हैं।
एक प्रणाली का मूल्यांकन अभी भी सटीक ट्रांसमीटर, रिसीवर और फाइबर के लिए निर्दिष्ट तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके किया जाना चाहिए। हर HFBR या AFBR उत्पाद में समान ऑप्टिकल विशेषताएं नहीं होती हैं।
औद्योगिक चरण सूचकांक पीओएफ में सामान्यतः मानक सिलिका संचार फाइबर की तुलना में बहुत बड़ा कोर होता है।
बड़े ऑप्टिकल कोर के कई व्यावहारिक फायदे हैंः
आसान एलईडी-फाइबर युग्मन
मामूली संरेखण त्रुटियों की अधिक सहिष्णुता
सरल कनेक्टर संरचनाएं
तेजी से समाप्ति
कम असेंबली लागत
लघु औद्योगिक संपर्कों में व्यावहारिक स्थापना
पीओएफ में आमतौर पर अपेक्षाकृत बड़ी संख्यात्मक एपर्चर होती है, जिससे यह इनपुट कोणों की एक व्यापक श्रेणी में प्रकाश को स्वीकार करने की अनुमति देता है।
हालांकि, विवरण 1 मिमी पीओएफ पूर्ण संगतता स्थापित नहीं करता है। विभिन्न फाइबर और तैयार केबलों में अलग-अलग हो सकते हैंः
कोर और क्लैडिंग संरचनाएं
संख्यात्मक एपर्चर
क्षीणन मूल्य
बैंडविड्थ
जैकेट सामग्री
परिचालन तापमान
तन्यता और झुकने का प्रदर्शन
लौ प्रतिरोधी या रासायनिक प्रतिरोधी गुण
इसलिए केबल का चयन ऑप्टिकल लिंक और स्थापना वातावरण दोनों के अनुसार किया जाना चाहिए।
कनेक्टर POF को ट्रांसमीटर या रिसीवर के सापेक्ष सही स्थिति में रखता है।
कनेक्शन की गुणवत्ता निम्न पर निर्भर करती हैः
सही फाइबर व्यास
सटीक काटने और लंबाई नियंत्रण
अंतिम सतह की समतलता और सतह की स्थिति
कनेक्टर के अंदर फाइबर की स्थिति
क्रिमिंग या रिटेन्शन की गुणवत्ता
ऑप्टिकल पोर्ट में पूर्ण सम्मिलन
कनेक्टर लॉक और कंपन प्रतिरोध
दूषित होने से सुरक्षा
एक मोटा, कोण, दूषित या क्षतिग्रस्त अंत चेहरा रिसीवर में जोड़ा ऑप्टिकल शक्ति को कम कर सकता है।
इसलिये कनेक्टर और अंत-पृष्ठ के नुकसान को पूर्ण लिंक गणना में शामिल किया जाना चाहिए।
फुल-डुप्लेक्स संचार के लिए दो स्वतंत्र ऑप्टिकल चैनलों की आवश्यकता होती है। इसे दो सिम्पलेक्स असेंबली या एक संगत डुप्लेक्स केबल और कनेक्टर प्रणाली के साथ लागू किया जा सकता है।
अधिकतम दूरी का निर्धारण पूर्ण लिंक द्वारा किया जाता है न कि केवल फाइबर क्षीणन द्वारा।
प्रारंभिक बिंदु ऑप्टिकल पावर बजट हैः
उपलब्ध ऑप्टिकल बजट (dB) = न्यूनतम ट्रांसमीटर आउटपुट (dBm) − रिसीवर संवेदनशीलता सीमा (dBm)
उपलब्ध बजट में हानि के सभी स्रोतों को शामिल किया जाना चाहिए:
कुल लिंक हानि = फाइबर हानि + कनेक्टर हानि + झुकने हानि + अंत-तले हानि + सुरक्षा मार्जिन
सुरक्षा मार्जिन में निम्नलिखित को ध्यान में रखना चाहिए:
तापमान परिवर्तन
घटकों का बुढ़ापा
उत्पादन में परिवर्तन
स्थापना तनाव
दूषित
दीर्घकालिक प्रदर्शन आवश्यकताएं
उदाहरण के लिए, यदि उपलब्ध ऑप्टिकल बजट 14 डीबी है और पूर्ण स्थापित लिंक 11 डीबी का नुकसान पैदा करता है, तो शेष मार्जिन 3 डीबी है।
यह केवल एक उदाहरणात्मक गणना है। वास्तविक मानों को चयनित घटक डेटा शीट और तैयार केबल विनिर्देश से आना चाहिए।
एक ट्रांसमीटर और रिसीवर एक विशेष अधिकतम दूरी के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है, लेकिन यह मूल्य केवल परिभाषित परिस्थितियों में लागू होता है।
उदाहरण के लिए, the published HFBR-0508Z series data sheet for the HFBR-1528Z transmitter and HFBR-2528Z receiver specifies the following distances when used with the defined 1 mm extra-low-loss POF and recommended circuits:
+25°C पर 50 मीटर तक
0°C से +70°C पर 40 मीटर तक
-40°C से +85°C पर 30 मीटर तक
डीसी से 10 एमबीडी तक सिग्नल दरें
सक्रिय घटक समान रहते हैं, लेकिन निर्दिष्ट दूरी कम हो जाती है क्योंकि आवश्यक ऑपरेटिंग तापमान सीमा व्यापक हो जाती है।
अधिकतम लिंक दूरी निम्न कारणों से भी बदल सकती हैः
ट्रांसमीटर आउटपुट परिवर्तन
रिसीवर संवेदनशीलता
संचार की गति
फाइबर ग्रेड और क्षीणन
कनेक्टर और अंत के चेहरे का नुकसान
केबल झुकाना
ड्राइव वर्तमान
आपूर्ति वोल्टेज
घटकों का बुढ़ापा
आवश्यक विश्वसनीयता मार्जिन
यही कारण है कि एक मशीन में 20 मीटर की दूरी पर काम करने वाला केबल दूसरी मशीन में एक ही दूरी पर काम नहीं कर सकता है।
| समस्या | संभावित कारण | क्या जांचें |
|---|---|---|
| किसी भी केबल लंबाई पर कोई संकेत नहीं | गलत वायरिंग, असंगत सक्रिय उपकरण, अनुपलब्ध खींच-अप प्रतिरोध या अपूर्ण कनेक्टर सम्मिलन | विद्युत सर्किट, ट्रांसमीटर/रिसीवर मॉडल और कनेक्टर की स्थिति |
| छोटी केबल काम करती है लेकिन लंबी केबल विफल हो जाती है | अपर्याप्त ऑप्टिकल बजट या अत्यधिक केबल हानि | फाइबर ग्रेड, असेंबली हानि, दूरी और सिग्नल दर |
| संचार में विराम है | तंग झुकना, ढीला कनेक्टर, कंपन, दूषित या क्षतिग्रस्त फाइबर | रूटिंग, मोड़ त्रिज्या, कनेक्टर प्रतिधारण और अंत चेहरे |
| उच्च तापमान पर लिंक विफल हो जाता है | कम ऑप्टिकल मार्जिन या अनुचित केबल निर्माण | घटकों के रेटिंग, फाइबर क्षीणन और जैकेट विनिर्देश |
| असेंबली का प्रदर्शन अलग होता है | असंगत काटने, crimping, अंत सतह खत्म या संदूषण | समाप्त-समारोह प्रक्रिया और स्वीकृति सीमाएं |
| स्थापना के बाद लिंक अस्थिर हो जाता है | कुचलने, तन्यता तनाव या एक परिवर्तित मार्ग मार्ग | यांत्रिक सुरक्षा और स्थापना विधि |
एक व्यावहारिक नैदानिक अनुक्रम हैः
सटीक ट्रांसमीटर और रिसीवर भाग संख्या की पुष्टि करें।
विद्युत ड्राइव और रिसीवर आउटपुट सर्किट की जाँच करें.
एक ज्ञात छोटी केबल असेंबली के साथ प्रणाली का परीक्षण करें।
कनेक्टर सम्मिलन और अंत चेहरे की स्थिति की जांच करें।
तंग मोड़ और यांत्रिक दबाव को हटा दें।
उपलब्ध ऑप्टिकल बजट के साथ स्थापित हानि की तुलना करें।
आवश्यक परिचालन तापमान के तहत परीक्षण दोहराएं।
एक केबल असेंबली का चयन या अनुकूलन करने से पहले, इकट्ठा करेंः
ट्रांसमीटर भाग संख्या
रिसीवर भाग संख्या
उपकरण मॉडल और बंदरगाह तस्वीरें
आवश्यक केबल की लंबाई
सिग्नल दर
परिचालन तापमान सीमा
सिंप्लेक्स या डुप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन
कनेक्टर का मॉडल और लॉक की आवश्यकता
केबल मार्ग, मोड़, कंपन और तन्यता की स्थिति
आवश्यक जैकेट, लौ या रासायनिक प्रतिरोध गुण
मात्रा और पैकेजिंग की आवश्यकताएं
ऑप्टिकल, आयामी या पर्यावरणीय स्वीकृति मानदंड
प्रतिस्थापन परियोजनाओं के लिए, मूल केबल मार्किंग, कनेक्टर तस्वीरें और उपकरण मैनुअल भी उपयोगी हैं।
केवल कनेक्टर कोड और केबल की लंबाई से पूरी सिस्टम आवश्यकता का पता नहीं चल सकता है।
रुइरा विनिर्माणऔद्योगिक पीओएफ केबलऔद्योगिक स्वचालन, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा भंडारण और उपकरण-नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए एचएफबीआर-संगत केबल इकाइयां।
चुनिंदा परियोजनाओं के लिए, रुइरा क्वालीफाईड आयातित पीएमएमए पीओएफ सामग्री, जहां निर्दिष्ट किया गया है, जिसमें मित्सुबिशी केमिकल या टोरे विकल्प शामिल हैं, को आंतरिक केबल और असेंबली प्रसंस्करण के साथ जोड़ती है।
नियंत्रित विनिर्माण के दायरे में निम्नलिखित शामिल हैंः
केबल एक्सट्रूज़न और जैकेटिंग
केबल का बाहरी व्यास और रंग
सिंप्लक्स, डुप्लेक्स और प्रबलित संरचनाएं
पीवीसी, पीई, पीयूआर और अनुप्रयोग-विशिष्ट जैकेट विकल्प
कस्टम लंबाई और आयाम नियंत्रण
कनेक्टरों का संयोजन और क्रिमिंग
फाइबर के अंत काटना और परिष्करण
जूते, धूल ढक्कन और तनाव राहत संरचनाएं
केबल प्रिंटिंग, लेबल और निजी ब्रांडिंग
कस्टम पैकेजिंग
परियोजना विशिष्ट ऑप्टिकल और आयामी निरीक्षण
यह प्रसंस्करण दायरा तैयार केबल को तापमान, लचीलापन, तन्यता, झुकने, घर्षण और स्थापना आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित करने की अनुमति देता है।
परिणाम केवल एक मानक नंगे पीओएफ या एक स्थिर केबल संरचना तक सीमित नहीं है। केबल जैकेट, यांत्रिक संरचना और कनेक्टर असेंबली को वास्तविक अनुप्रयोग के आसपास विकसित किया जा सकता है।
पारंपरिक एचएफबीआर वर्सेटाइल लिंक ट्रांसमीटर आम तौर पर एक लाल एलईडी का उपयोग करते हैं। सटीक प्रकाश स्रोत, तरंग दैर्ध्य और ड्राइविंग आवश्यकताओं को चयनित ट्रांसमीटर डेटा शीट से पुष्टि की जानी चाहिए।
यह आवश्यक नहीं है। व्यास केवल एक पैरामीटर है। संख्यात्मक एपर्चर, क्षीणन, बैंडविड्थ, जैकेट संरचना, तापमान सीमा,कनेक्टर संगतता और पूर्ण विधानसभा हानि भी विचार किया जाना चाहिए.
HFBR-4501Z और HFBR-4511Z निष्क्रिय सरल कनेक्टर प्रकारों की पहचान करते हैं। डेटा दर, ऑप्टिकल शक्ति और अधिकतम दूरी निर्धारित करने के लिए अलग सक्रिय ट्रांसमीटर और रिसीवर भाग संख्याओं की आवश्यकता होती है।
पीओएफ स्वयं दिशात्मक नहीं है। हालांकि, ग्रे और ब्लू कनेक्टर कन्वेंशन इच्छित ट्रांसमीटर और रिसीवर पक्षों की पहचान करने में मदद करता है।स्थापना के दौरान उपकरण दस्तावेज और बंदरगाह ज्यामिति का हमेशा पालन किया जाना चाहिए.
कोई सार्वभौमिक अधिकतम दूरी नहीं है। यह ट्रांसमीटर, रिसीवर, सिग्नल दर, फाइबर क्षीणन, असेंबली हानि, तापमान, ड्राइव सर्किट और आवश्यक सुरक्षा मार्जिन पर निर्भर करता है।
एक लंबी केबल अतिरिक्त ऑप्टिकल हानि का परिचय देती है।जब प्राप्त शक्ति रिसीवर के आवश्यक इनपुट स्तर से नीचे गिर जाती है या शेष मार्जिन बहुत छोटा हो जाता है तो संचार अस्थिर हो सकता है या बंद हो सकता है.
एक विश्वसनीय एचएफबीआर प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर लिंक पूर्ण इलेक्ट्रिकल-टू-ऑप्टिकल-टू-इलेक्ट्रिकल पथ पर निर्भर करता है।
प्रेषक को पर्याप्त लाल प्रकाश का उत्सर्जन करना चाहिए, केबल और कनेक्टरों को उपलब्ध बजट के भीतर ऑप्टिकल हानि को बनाए रखना चाहिए, और रिसीवर को संकेत को पुनर्प्राप्त करने के लिए पर्याप्त ऑप्टिकल शक्ति प्राप्त करनी चाहिए।
अंतराल, डाटा दर, तापमान, अंतिम सतह की गुणवत्ता, झुकना और केबल निर्माण सभी अंतिम परिणाम को प्रभावित करते हैं।
आवेदन के मूल्यांकन के लिए, रुइरा से संपर्क करेंट्रांसमीटर और रिसीवर भाग संख्या, उपकरण मॉडल, आवश्यक लंबाई, सिग्नल दर, संचालन तापमान, कनेक्टर प्रकार और मात्रा के साथ।
रुइरा उपयुक्त मानक या कस्टम पीओएफ केबल असेंबली कॉन्फ़िगरेशन की पुष्टि करने में मदद कर सकता है।
एचएफबीआर प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर लिंक का व्यापक रूप से औद्योगिक नियंत्रण, कारखाना स्वचालन, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और विद्युत अलगाव की आवश्यकता वाले उपकरणों में छोटी दूरी के संकेत संचरण के लिए उपयोग किया जाता है।
Avago और Broadcom से जुड़े HFBR और Versatile Link उत्पाद परिवारों में सक्रिय ट्रांसमीटर और रिसीवर के साथ-साथ निष्क्रिय कनेक्टर और केबल शामिल हैं।एक पूर्ण लिंक किसी एक घटक पर निर्भर नहीं करता है.
यह एक विद्युत-ऑप्टिकल-विद्युत प्रणाली के रूप में कार्य करता हैः
नियंत्रक → एचएफबीआर ट्रांसमीटर → 650 एनएम रेड लाइट → 1 मिमी पीओएफ केबल → एचएफबीआर रिसीवर → विद्युत आउटपुट
केबल इस पथ का केवल एक हिस्सा है। विश्वसनीय संचार ट्रांसमीटर, रिसीवर, फाइबर, कनेक्टर, सिग्नल दर, तापमान और कुल ऑप्टिकल हानि पर निर्भर करता है जो एक साथ काम करते हैं।
इन संबंधों को समझने से इंजीनियरों को सही पीओएफ केबल असेंबली का चयन करने, एक यथार्थवादी संचरण दूरी का अनुमान लगाने और लिंक विफलताओं का निदान करने में मदद मिलती है।
एक एचएफबीआर लिंक प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से दो इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के बीच एक संकेत को स्थानांतरित करता है।
प्रेषक विद्युत इनपुट को मॉड्यूलेटेड लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है। पीओएफ केबल ऑप्टिकल सिग्नल को दूसरी तरफ ले जाता है, जहां रिसीवर इसे वापस विद्युत आउटपुट में परिवर्तित करता है।
| लिंक घटक | मुख्य कार्य | महत्वपूर्ण चयन कारक |
|---|---|---|
| नियंत्रक या चालक | विद्युत संकेत उत्पन्न करता है | तर्क स्तर, संकेत दर और ड्राइव सर्किट |
| एचएफबीआर ट्रांसमीटर | बिजली को लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है | मॉडल, तरंग दैर्ध्य, ड्राइव करंट, दर और तापमान |
| पीओएफ कनेक्टर | ऑप्टिकल पोर्ट पर फाइबर की स्थिति | इंटरफेस प्रकार, प्रतिधारण और अंतिम सतह की गुणवत्ता |
| 1 मिमी पीओएफ केबल | ऑप्टिकल सिग्नल ले जाता है | क्षीणन, लंबाई, मोड़ त्रिज्या, जैकेट और तापमान |
| एचएफबीआर रिसीवर | प्रकाश को बिजली में बदल देता है | संवेदनशीलता, आउटपुट प्रकार, आपूर्ति वोल्टेज और संकेत दर |
| पीएलसी, एमसीयू या गेट ड्राइवर | बरामद सिग्नल को संसाधित करता है | तार्किक संगतता और समय की आवश्यकताएं |
चूंकि ऑप्टिकल पथ गैर-चालक है, इसलिए यह सर्किट के बीच गैल्वानिक अलगाव का समर्थन कर सकता है जब पूर्ण उपकरण डिजाइन आवश्यक अलगाव दूरी बनाए रखता है।
इसलिए पीओएफ उपयोगी है जहां तांबे के संचार को प्रभावित किया जा सकता हैः
विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप
ग्राउंड लूप
वोल्टेज अंतर
पारगमन करने वाले
विद्युत रूप से शोर करने वाला बिजली उपकरण
ये विशेषताएं एचएफबीआर पीओएफ लिंक को औद्योगिक नियंत्रण, वोल्टेज अलगाव और ईएमआई/आरएफआई संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बनाती हैं।
एचएफबीआर भाग संख्याएं सक्रिय ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों या निष्क्रिय कनेक्टरों की पहचान कर सकती हैं।
उदाहरण के लिए:
HFBR-15xx और AFBR-16xx मॉडल आम तौर पर ट्रांसमीटर होते हैं।
HFBR-25xx और AFBR-26xx मॉडल आम तौर पर रिसीवर होते हैं।
एचएफबीआर-4501जेड, एचएफबीआर-4511जेड और संबंधित मॉडल निष्क्रिय पीओएफ कनेक्टर हैं।
एक तैयार एचएफबीआर पीओएफ केबल असेंबली में फाइबर और कनेक्टर होते हैं लेकिन कोई सक्रिय ट्रांसमीटर या रिसीवर नहीं होता है।
आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला HFBR-4501Z ग्रे सिम्प्लेक्स कनेक्टर है, जबकि HFBR-4511Z नीला है। इन रंगों का उपयोग आमतौर पर स्थापना के दौरान ट्रांसमीटर और रिसीवर पक्षों की पहचान करने में मदद करने के लिए किया जाता है।
हालांकि, प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर स्वयं निष्क्रिय है और दिशात्मक नहीं है।
यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि कनेक्टर कोड अकेले डेटा दर, ऑप्टिकल शक्ति या अधिकतम संचरण दूरी निर्धारित नहीं कर सकते हैं। सटीक ट्रांसमीटर और रिसीवर मॉडल भी आवश्यक हैं.
समाप्त निष्क्रिय कनेक्शन के उदाहरण के लिए, देखेंHFBR-4501 से HFBR-4511 POF केबल असेंबली।
प्रसारण प्रक्रिया एक एमसीयू, पीएलसी, गेट-नियंत्रण सर्किट या अन्य इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक से शुरू होती है।
नियंत्रक एक डिजिटल विद्युत संकेत उत्पन्न करता है जिसमें निम्न जानकारी होती हैः
नियंत्रण आदेश
उपकरण की स्थिति
दोष संकेत
ट्रिगर पल्स
स्थिति या गति डेटा
सीरियल संचार डेटा
ट्रांसमीटर ड्राइव सर्किट इस इनपुट सिग्नल के अनुसार एक लाल एलईडी को नियंत्रित करता है। विद्युत सिग्नल में परिवर्तन से संबंधित ऑप्टिकल इंपल्स उत्पन्न होते हैं जो फाइबर के माध्यम से डेटा ले जाते हैं।
सही इनपुट ध्रुवीयता, वर्तमान आवश्यकता और बाहरी सर्किट ट्रांसमीटर मॉडल पर निर्भर करते हैं।
कुछ एचएफबीआर ट्रांसमीटर के लिए बाहरी ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेजिस्टर की आवश्यकता होती है। नए एएफबीआर डिवाइस अधिक इलेक्ट्रॉनिक कार्यों को एकीकृत कर सकते हैं।इसलिए विद्युत इंटरफेस को डिजाइन करने से पहले ट्रांसमीटर डेटा शीट की जांच की जानी चाहिए.
कई एचएफबीआर और वर्सेटाइल लिंक उत्पाद दृश्य लाल प्रकाश क्षेत्र में काम करते हैं, आमतौर पर घटक और परीक्षण की स्थिति के आधार पर लगभग 650 या 660 एनएम के रूप में वर्णित होते हैं।
यह तरंग दैर्ध्य PMMA प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के लिए उपयुक्त है क्योंकिः
पीएमएमए पीओएफ में लाल क्षेत्र में एक व्यावहारिक संचरण खिड़की है।
लाल एलईडी विश्वसनीय और किफायती हैं।
एलईडी प्रकाश को एक बड़े 1 मिमी पीओएफ कोर में कुशलतापूर्वक जोड़ा जा सकता है।
दृश्य लाल प्रकाश बुनियादी स्थापना जांच में मदद कर सकता है।
इसी प्रकार के औद्योगिक ट्रांसमीटर और रिसीवर व्यापक रूप से उपलब्ध हैं।
एक प्रणाली का मूल्यांकन अभी भी सटीक ट्रांसमीटर, रिसीवर और फाइबर के लिए निर्दिष्ट तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके किया जाना चाहिए। हर HFBR या AFBR उत्पाद में समान ऑप्टिकल विशेषताएं नहीं होती हैं।
औद्योगिक चरण सूचकांक पीओएफ में सामान्यतः मानक सिलिका संचार फाइबर की तुलना में बहुत बड़ा कोर होता है।
बड़े ऑप्टिकल कोर के कई व्यावहारिक फायदे हैंः
आसान एलईडी-फाइबर युग्मन
मामूली संरेखण त्रुटियों की अधिक सहिष्णुता
सरल कनेक्टर संरचनाएं
तेजी से समाप्ति
कम असेंबली लागत
लघु औद्योगिक संपर्कों में व्यावहारिक स्थापना
पीओएफ में आमतौर पर अपेक्षाकृत बड़ी संख्यात्मक एपर्चर होती है, जिससे यह इनपुट कोणों की एक व्यापक श्रेणी में प्रकाश को स्वीकार करने की अनुमति देता है।
हालांकि, विवरण 1 मिमी पीओएफ पूर्ण संगतता स्थापित नहीं करता है। विभिन्न फाइबर और तैयार केबलों में अलग-अलग हो सकते हैंः
कोर और क्लैडिंग संरचनाएं
संख्यात्मक एपर्चर
क्षीणन मूल्य
बैंडविड्थ
जैकेट सामग्री
परिचालन तापमान
तन्यता और झुकने का प्रदर्शन
लौ प्रतिरोधी या रासायनिक प्रतिरोधी गुण
इसलिए केबल का चयन ऑप्टिकल लिंक और स्थापना वातावरण दोनों के अनुसार किया जाना चाहिए।
कनेक्टर POF को ट्रांसमीटर या रिसीवर के सापेक्ष सही स्थिति में रखता है।
कनेक्शन की गुणवत्ता निम्न पर निर्भर करती हैः
सही फाइबर व्यास
सटीक काटने और लंबाई नियंत्रण
अंतिम सतह की समतलता और सतह की स्थिति
कनेक्टर के अंदर फाइबर की स्थिति
क्रिमिंग या रिटेन्शन की गुणवत्ता
ऑप्टिकल पोर्ट में पूर्ण सम्मिलन
कनेक्टर लॉक और कंपन प्रतिरोध
दूषित होने से सुरक्षा
एक मोटा, कोण, दूषित या क्षतिग्रस्त अंत चेहरा रिसीवर में जोड़ा ऑप्टिकल शक्ति को कम कर सकता है।
इसलिये कनेक्टर और अंत-पृष्ठ के नुकसान को पूर्ण लिंक गणना में शामिल किया जाना चाहिए।
फुल-डुप्लेक्स संचार के लिए दो स्वतंत्र ऑप्टिकल चैनलों की आवश्यकता होती है। इसे दो सिम्पलेक्स असेंबली या एक संगत डुप्लेक्स केबल और कनेक्टर प्रणाली के साथ लागू किया जा सकता है।
अधिकतम दूरी का निर्धारण पूर्ण लिंक द्वारा किया जाता है न कि केवल फाइबर क्षीणन द्वारा।
प्रारंभिक बिंदु ऑप्टिकल पावर बजट हैः
उपलब्ध ऑप्टिकल बजट (dB) = न्यूनतम ट्रांसमीटर आउटपुट (dBm) − रिसीवर संवेदनशीलता सीमा (dBm)
उपलब्ध बजट में हानि के सभी स्रोतों को शामिल किया जाना चाहिए:
कुल लिंक हानि = फाइबर हानि + कनेक्टर हानि + झुकने हानि + अंत-तले हानि + सुरक्षा मार्जिन
सुरक्षा मार्जिन में निम्नलिखित को ध्यान में रखना चाहिए:
तापमान परिवर्तन
घटकों का बुढ़ापा
उत्पादन में परिवर्तन
स्थापना तनाव
दूषित
दीर्घकालिक प्रदर्शन आवश्यकताएं
उदाहरण के लिए, यदि उपलब्ध ऑप्टिकल बजट 14 डीबी है और पूर्ण स्थापित लिंक 11 डीबी का नुकसान पैदा करता है, तो शेष मार्जिन 3 डीबी है।
यह केवल एक उदाहरणात्मक गणना है। वास्तविक मानों को चयनित घटक डेटा शीट और तैयार केबल विनिर्देश से आना चाहिए।
एक ट्रांसमीटर और रिसीवर एक विशेष अधिकतम दूरी के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है, लेकिन यह मूल्य केवल परिभाषित परिस्थितियों में लागू होता है।
उदाहरण के लिए, the published HFBR-0508Z series data sheet for the HFBR-1528Z transmitter and HFBR-2528Z receiver specifies the following distances when used with the defined 1 mm extra-low-loss POF and recommended circuits:
+25°C पर 50 मीटर तक
0°C से +70°C पर 40 मीटर तक
-40°C से +85°C पर 30 मीटर तक
डीसी से 10 एमबीडी तक सिग्नल दरें
सक्रिय घटक समान रहते हैं, लेकिन निर्दिष्ट दूरी कम हो जाती है क्योंकि आवश्यक ऑपरेटिंग तापमान सीमा व्यापक हो जाती है।
अधिकतम लिंक दूरी निम्न कारणों से भी बदल सकती हैः
ट्रांसमीटर आउटपुट परिवर्तन
रिसीवर संवेदनशीलता
संचार की गति
फाइबर ग्रेड और क्षीणन
कनेक्टर और अंत के चेहरे का नुकसान
केबल झुकाना
ड्राइव वर्तमान
आपूर्ति वोल्टेज
घटकों का बुढ़ापा
आवश्यक विश्वसनीयता मार्जिन
यही कारण है कि एक मशीन में 20 मीटर की दूरी पर काम करने वाला केबल दूसरी मशीन में एक ही दूरी पर काम नहीं कर सकता है।
| समस्या | संभावित कारण | क्या जांचें |
|---|---|---|
| किसी भी केबल लंबाई पर कोई संकेत नहीं | गलत वायरिंग, असंगत सक्रिय उपकरण, अनुपलब्ध खींच-अप प्रतिरोध या अपूर्ण कनेक्टर सम्मिलन | विद्युत सर्किट, ट्रांसमीटर/रिसीवर मॉडल और कनेक्टर की स्थिति |
| छोटी केबल काम करती है लेकिन लंबी केबल विफल हो जाती है | अपर्याप्त ऑप्टिकल बजट या अत्यधिक केबल हानि | फाइबर ग्रेड, असेंबली हानि, दूरी और सिग्नल दर |
| संचार में विराम है | तंग झुकना, ढीला कनेक्टर, कंपन, दूषित या क्षतिग्रस्त फाइबर | रूटिंग, मोड़ त्रिज्या, कनेक्टर प्रतिधारण और अंत चेहरे |
| उच्च तापमान पर लिंक विफल हो जाता है | कम ऑप्टिकल मार्जिन या अनुचित केबल निर्माण | घटकों के रेटिंग, फाइबर क्षीणन और जैकेट विनिर्देश |
| असेंबली का प्रदर्शन अलग होता है | असंगत काटने, crimping, अंत सतह खत्म या संदूषण | समाप्त-समारोह प्रक्रिया और स्वीकृति सीमाएं |
| स्थापना के बाद लिंक अस्थिर हो जाता है | कुचलने, तन्यता तनाव या एक परिवर्तित मार्ग मार्ग | यांत्रिक सुरक्षा और स्थापना विधि |
एक व्यावहारिक नैदानिक अनुक्रम हैः
सटीक ट्रांसमीटर और रिसीवर भाग संख्या की पुष्टि करें।
विद्युत ड्राइव और रिसीवर आउटपुट सर्किट की जाँच करें.
एक ज्ञात छोटी केबल असेंबली के साथ प्रणाली का परीक्षण करें।
कनेक्टर सम्मिलन और अंत चेहरे की स्थिति की जांच करें।
तंग मोड़ और यांत्रिक दबाव को हटा दें।
उपलब्ध ऑप्टिकल बजट के साथ स्थापित हानि की तुलना करें।
आवश्यक परिचालन तापमान के तहत परीक्षण दोहराएं।
एक केबल असेंबली का चयन या अनुकूलन करने से पहले, इकट्ठा करेंः
ट्रांसमीटर भाग संख्या
रिसीवर भाग संख्या
उपकरण मॉडल और बंदरगाह तस्वीरें
आवश्यक केबल की लंबाई
सिग्नल दर
परिचालन तापमान सीमा
सिंप्लेक्स या डुप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन
कनेक्टर का मॉडल और लॉक की आवश्यकता
केबल मार्ग, मोड़, कंपन और तन्यता की स्थिति
आवश्यक जैकेट, लौ या रासायनिक प्रतिरोध गुण
मात्रा और पैकेजिंग की आवश्यकताएं
ऑप्टिकल, आयामी या पर्यावरणीय स्वीकृति मानदंड
प्रतिस्थापन परियोजनाओं के लिए, मूल केबल मार्किंग, कनेक्टर तस्वीरें और उपकरण मैनुअल भी उपयोगी हैं।
केवल कनेक्टर कोड और केबल की लंबाई से पूरी सिस्टम आवश्यकता का पता नहीं चल सकता है।
रुइरा विनिर्माणऔद्योगिक पीओएफ केबलऔद्योगिक स्वचालन, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा भंडारण और उपकरण-नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए एचएफबीआर-संगत केबल इकाइयां।
चुनिंदा परियोजनाओं के लिए, रुइरा क्वालीफाईड आयातित पीएमएमए पीओएफ सामग्री, जहां निर्दिष्ट किया गया है, जिसमें मित्सुबिशी केमिकल या टोरे विकल्प शामिल हैं, को आंतरिक केबल और असेंबली प्रसंस्करण के साथ जोड़ती है।
नियंत्रित विनिर्माण के दायरे में निम्नलिखित शामिल हैंः
केबल एक्सट्रूज़न और जैकेटिंग
केबल का बाहरी व्यास और रंग
सिंप्लक्स, डुप्लेक्स और प्रबलित संरचनाएं
पीवीसी, पीई, पीयूआर और अनुप्रयोग-विशिष्ट जैकेट विकल्प
कस्टम लंबाई और आयाम नियंत्रण
कनेक्टरों का संयोजन और क्रिमिंग
फाइबर के अंत काटना और परिष्करण
जूते, धूल ढक्कन और तनाव राहत संरचनाएं
केबल प्रिंटिंग, लेबल और निजी ब्रांडिंग
कस्टम पैकेजिंग
परियोजना विशिष्ट ऑप्टिकल और आयामी निरीक्षण
यह प्रसंस्करण दायरा तैयार केबल को तापमान, लचीलापन, तन्यता, झुकने, घर्षण और स्थापना आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित करने की अनुमति देता है।
परिणाम केवल एक मानक नंगे पीओएफ या एक स्थिर केबल संरचना तक सीमित नहीं है। केबल जैकेट, यांत्रिक संरचना और कनेक्टर असेंबली को वास्तविक अनुप्रयोग के आसपास विकसित किया जा सकता है।
पारंपरिक एचएफबीआर वर्सेटाइल लिंक ट्रांसमीटर आम तौर पर एक लाल एलईडी का उपयोग करते हैं। सटीक प्रकाश स्रोत, तरंग दैर्ध्य और ड्राइविंग आवश्यकताओं को चयनित ट्रांसमीटर डेटा शीट से पुष्टि की जानी चाहिए।
यह आवश्यक नहीं है। व्यास केवल एक पैरामीटर है। संख्यात्मक एपर्चर, क्षीणन, बैंडविड्थ, जैकेट संरचना, तापमान सीमा,कनेक्टर संगतता और पूर्ण विधानसभा हानि भी विचार किया जाना चाहिए.
HFBR-4501Z और HFBR-4511Z निष्क्रिय सरल कनेक्टर प्रकारों की पहचान करते हैं। डेटा दर, ऑप्टिकल शक्ति और अधिकतम दूरी निर्धारित करने के लिए अलग सक्रिय ट्रांसमीटर और रिसीवर भाग संख्याओं की आवश्यकता होती है।
पीओएफ स्वयं दिशात्मक नहीं है। हालांकि, ग्रे और ब्लू कनेक्टर कन्वेंशन इच्छित ट्रांसमीटर और रिसीवर पक्षों की पहचान करने में मदद करता है।स्थापना के दौरान उपकरण दस्तावेज और बंदरगाह ज्यामिति का हमेशा पालन किया जाना चाहिए.
कोई सार्वभौमिक अधिकतम दूरी नहीं है। यह ट्रांसमीटर, रिसीवर, सिग्नल दर, फाइबर क्षीणन, असेंबली हानि, तापमान, ड्राइव सर्किट और आवश्यक सुरक्षा मार्जिन पर निर्भर करता है।
एक लंबी केबल अतिरिक्त ऑप्टिकल हानि का परिचय देती है।जब प्राप्त शक्ति रिसीवर के आवश्यक इनपुट स्तर से नीचे गिर जाती है या शेष मार्जिन बहुत छोटा हो जाता है तो संचार अस्थिर हो सकता है या बंद हो सकता है.
एक विश्वसनीय एचएफबीआर प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर लिंक पूर्ण इलेक्ट्रिकल-टू-ऑप्टिकल-टू-इलेक्ट्रिकल पथ पर निर्भर करता है।
प्रेषक को पर्याप्त लाल प्रकाश का उत्सर्जन करना चाहिए, केबल और कनेक्टरों को उपलब्ध बजट के भीतर ऑप्टिकल हानि को बनाए रखना चाहिए, और रिसीवर को संकेत को पुनर्प्राप्त करने के लिए पर्याप्त ऑप्टिकल शक्ति प्राप्त करनी चाहिए।
अंतराल, डाटा दर, तापमान, अंतिम सतह की गुणवत्ता, झुकना और केबल निर्माण सभी अंतिम परिणाम को प्रभावित करते हैं।
आवेदन के मूल्यांकन के लिए, रुइरा से संपर्क करेंट्रांसमीटर और रिसीवर भाग संख्या, उपकरण मॉडल, आवश्यक लंबाई, सिग्नल दर, संचालन तापमान, कनेक्टर प्रकार और मात्रा के साथ।
रुइरा उपयुक्त मानक या कस्टम पीओएफ केबल असेंबली कॉन्फ़िगरेशन की पुष्टि करने में मदद कर सकता है।
