串口是指数据通过一定的规则发送和接收的传输介质,由于传输线一般较长,串口通信信号容易被干扰,产生数据传输错误,甚至被篡改或破坏,因此需要隔离串口。
隔离串口的设计通常采用电气隔离和光电耦合隔离等方法,实现对接收和发送端的隔离,避免了信号间的互相干扰。
电气隔离是指在信号传输线路两端分别加上隔离装置,将两端之间的电气量隔离开来,达到特定的隔离效果。其原理是通过隔离装置使发送端与接收端处于不同的电位,避免了因共同的接地而引起的互相干扰。
电气隔离的优点是:能够隔离所有的电磁和辐射干扰,能够实现高速传输,稳定性和可靠性比较好。
光电隔离是采用光电器件作为隔离元件,通过将信号通过光纤传输,达到电气隔离的效果。通常采取的方法是将传输数据信号与光源进行耦合,信号的变化使LED发光,通过光电接收器接收到另一端,实现高速数据传输。
光电隔离的优点是:能够隔离所有的电气、辐射干扰和地波干扰,具有非常高的抗干扰性和可靠性,适合电气环境复杂的场合。
串口隔离的应用场景主要在工业自动化、电力、通讯、铁路等领域。在这些领域,需要传输大量的数据和命令,因此需要保证传输的可靠性、稳定性和安全性。同时,在极端环境下,也需要进行电气隔离以避免因瞬态过压、浪涌等因素导致设备损坏。
总之,在需要保证数据传输可靠的环境里,串口隔离是不可缺少的一部分。