Optisesti eristettyyn mittausteknologiaan kohdistuvia ensisijaisia haasteita ovat mittaustarkkuus, joka on alttiina ympäristön häiriöille, kaistanleveyden rajoitukset käytettäessä korkeataajuisia signaaleja, korkeat tuotanto- ja ylläpitokustannukset sekä laitteiden koon ja virrankulutuksen asettamat toimintarajoitukset.
I. Mittaustarkkuus on alttiina ympäristötekijöille
Vaikka optinen eristystekniikka poistaa tehokkaasti sähköliitäntöjen aiheuttamat yleiset{0}}moodihäiriöt, ulkoinen ympäristö voi silti rajoittaa sen mittaustarkkuutta:
Lämpötilan ja kosteuden vaihtelut: Optoelektroniset muunnoskomponentit (kuten laserdiodit ja valoilmaisimet) ovat herkkiä lämpöpoikkeamiselle; ympäristön lämpötilan vaihtelut voivat johtaa vahvistuksen siirtymiseen, mikä vaikuttaa DC- tai matalataajuisten signaalien mittausten tarkkuuteen.
Epälineaariset virheet: Optoelektronisen muunnosprosessin ei-lineaarisuus on luonnostaan ±0,5 % - 1 %. Tämä edellyttää kompensointia säännöllisellä kalibroinnilla; muutoin se aiheuttaa merkittäviä systemaattisia virheitä -tarkkuussovelluksissa.
II. Kaistanleveyden pullonkaulat korkean taajuuden{1}}mittauksessa
Vaikka nykyaikaiset optisesti eristetyt anturit voivat saavuttaa yli 1 GHz:n kaistanleveyden, ne kohtaavat silti suorituskyvyn kompromisseja ultra-korkeiden{2}}taajuuksien skenaarioissa:
Yleisten tuotteiden kaistanleveys on tyypillisesti 1 GHz-merkittävä ero verrattuna ylimmän -tason passiivisiin antureisiin (6 GHz). Tämä voi johtaa taajuusvasteen vaimenemiseen 5G RF-signaalien tai{6}}nopeiden digitaalisten signaalien mittauksen aikana.
Optoelektronisen modulaation ja vasteen nopeus rajoittaa kykyä rekonstruoida tarkasti transienttisignaaleja; Erityisesti nanosekunnin-asteikon nousureunoja kuvattaessa on tehtävä kompromissi kaistanleveyden ja signaalin-/-kohinasuhteen (SNR) välillä.
III. Korkeat kustannukset ja ylläpidon esteet
Korkeat alkukustannukset: Optisesti eristetyt anturit integroivat laserohjaimet, lämpötilan säätöjärjestelmät ja erittäin{0}}tarkkoja optisia komponentteja. Näin ollen niiden hinta on tyypillisesti 3-5 kertaa vastaavien differentiaaliantureiden hinta; lähtö-tason mallit ylittävät 10 000 RMB, kun taas huippuluokan-mallit voivat saavuttaa satoja tuhansia RMB.
Monimutkainen huolto: Optoelektronisen vahvistuksen ja lineaarisuuden säännöllinen kalibrointi vaaditaan. Lisäksi nämä anturit asettavat käyttöympäristölle tiukkoja vaatimuksia (esim. valokuitukaapeleiden liiallisen taipumisen välttäminen), mikä nostaa pitkän ajan -omistuskustannuksia.
IV. Koko ja virrankulutusraja -kentän soveltuvuus
Riippumattomien virtalähteiden ja lämmönhallintaratkaisujen tarpeesta johtuen etupään -moduulit ovat tilavuudeltaan 3–5 kertaa suurempia kuin perinteiset anturit. Ne painavat usein yli 500 g, mikä tekee joustavasta käsittelystä vaikeaa työskenneltäessä tiheästi asuttujen piirilevyjen kanssa tai ahtaissa tiloissa. Kuituoptisen kaapelin taivutussäteen tulee olla yli 30 mm; liiallinen taivutus voi johtaa optisen signaalin vaimenemiseen, mikä heikentää mittauksen vakautta.
Trend Insight: Piifotoniikkasirujen ja tekoäly{0}}pohjaisten kalibrointialgoritmien kehityksen ansiosta uusi optisesti eristettyjen antureiden sukupolvi kehittyy kohti suurempia kaistanleveyksiä (joka ylittää 2 GHz), kompaktimpia muototekijöitä ja parempaa älykkyyttä. Tulevaisuudessa tämän kehityksen odotetaan edelleen madaltavan niiden soveltamisen esteitä.
