EK1101 | 帶 ID 開關的 EtherCAT 耦合器工作原理及特殊功能

EK1101 | 帶 ID 開關的 EtherCAT 耦合器產(chǎn)品介紹：

EK1101 |  帶 ID 開關的 EtherCAT 耦合器2個

EK1101 EtherCAT 耦合器是現(xiàn)場總線級別的EtherCAT協(xié)議與EtherCAT 終端之間的鏈接。耦合器將來自以太網(wǎng)100BASE-TX的傳遞電報轉換為 E-bus 信號表示。一個站由一個耦合器和任意數(shù)量的 EtherCAT 端子模塊組成，這些端子模塊會自動檢測并單獨顯示在過程映像中。

beckhoff耦合器特殊功能：

連接技術：2 x RJ45 插座

連接長度：最長 100 m

用于實現(xiàn)可變拓撲的三個 ID 開關

整個系統(tǒng)中的 EtherCAT 端子模塊數(shù)量：最多 65,535 個

EK1101 有兩個 RJ45 插座和三個十六進制 ID 開關。上層以太網(wǎng)接口用于耦合器接入網(wǎng)絡；下面的插座用于在同一網(wǎng)段中可選地連接更多 EtherCAT 設備。一組 EtherCAT 組件可以通過十六進制 ID 開關分配一個唯1的 ID。然后，該組可以位于 EtherCAT 網(wǎng)絡內的任何位置。因此，可變拓撲很容易實現(xiàn)。此外，EtherCAT 節(jié)點或 EtherCAT 擴展可用于擴展或用于設置線形或星形拓撲。

系統(tǒng)和現(xiàn)場電源均為 24 V DC，直接在耦合器處提供。所連接的 EtherCAT 端子模塊由所提供的系統(tǒng)電壓提供通信所需的電流。耦合器最多可提供 5 V 和 2 A。如果需要更高的電流，則必須集成 EL9410 等供電端子。現(xiàn)場電源通過高達 10 A 的電源觸點轉發(fā)到各個I/O組件。

耦合器也叫適配器，是在系統(tǒng)間傳遞功率的器件，能在微波系統(tǒng)中將一路微波功率按比例分成幾路；也能在機械中將驅動設備和被驅動設備的軸連接起來。耦合器可以是一個獨立的硬件接口設備，允許硬件或電子接口與其它硬件或電子接口相連。

beckhoff耦合器EK1101工作原理:

老張的南北兩側的白菜地各分了3份，老張希望通過一次性水道改動，每份地從主干水道上獲得一小部分水流，水流速度和其他的地盡量相同，如圖1所示。這樣老張就可以在樹蔭下歇一段時間，不用再做任何的水道改動，所有的地同時澆完。

耦合器是從無線信號主干通道中提取出一小部分信號的射頻器件，如圖2所示，與功分器一樣都屬于功率分配器件，不同的是耦合器是不等功率的分配器件。耦合器與功分器搭配使用，主要為了達到一個目標-使信號源的發(fā)射功率能夠盡量平均分配到室內分布系統(tǒng)的各個天線口，使每個天線口的發(fā)射功率基本相同。

理想耦合器的輸入端口功率等于耦合端口功率與輸出端口功率之和，以瓦特(W)為單位，即

耦合器的重要指標是耦合度和插損。耦合度是耦合端口與輸入端口的功率之比，以dB表示的話，一般是負值。耦合度的絕對值越大，相當于拿走的東西越少，自然耦合器的損耗就越小。插損是輸出端口與輸入端口的功率之比。耦合度的絕對值越大，插損的絕對值越小。

以dB表示的話，有下列關系:

那么，耦合器的插損(dB)和耦合度(dB)的關系可以表示為:

實例:

一個耦合度為?10dB的耦合器，它的插損就為?0.5dB。取絕對值，再考慮到介質損耗，一般插損會更大一些，不同廠家不一樣，一般插損可取0.7dB左右。

假若輸入端口功率為15dBm，那么這個耦合器的耦合端口的功率就是15dBm-10dB=5dBm，輸出端口的功率就是15dBm-0.7dB=14.3dBm。

在此很多人會問這樣一個問題:5dBm+14.3dBm>15dBm，能量不守恒，為什么?原因很簡單，以dBm為單位的數(shù)量不能相加。

在光電耦合器輸入端加電信號使發(fā)光源發(fā)光，光的強度取決于激勵電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實現(xiàn)了電一光一電的轉換。

⒈工作特性(以光敏三極管為例)

光電耦合器內部共模抑制比很高。因為發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很小(2pF以內)，共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。

⒉輸出特性

光電耦合器的輸出特性是指在一定的發(fā)光電流IF下，光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關系，當IF=0時，發(fā)光二極管不發(fā)光，此時的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流，一般很小。當IF>0時，在一定的IF作用下，所對應的IC基本上與VCE無關。IC與IF之間的變化成線性關系，用半導體管特性圖示儀測出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。

⒊光電耦合器可作為線性耦合器使用

在發(fā)光二極管上提供一個偏置電流，再把信號電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號，其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關狀態(tài)，傳輸脈沖信號。在傳輸脈沖信號時，輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間，不同結構的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大。