在光電耦合器輸入端接入正向電壓，將指針式萬用表仍然置于“R×100”電阻擋，紅、黑表筆分別接光電耦合器輸出端的兩個引腳。如果有一次表針指數(shù)為無窮大（或電阻值較大），但紅、黑表筆互換后卻有很小的電阻值（＜100Ω），則此時黑表筆所接的引腳即為內(nèi)部NPN型光敏三極管的集電極c、紅表筆所接的引腳為發(fā)射極e。當切斷輸入端正向電壓時，光敏三極管應截止，萬用表指數(shù)應為無窮大。這樣，不僅確定了4腳光電耦合器PC817的引腳排列，而且還檢測出它的光傳輸特性正常。如果檢測時萬用表指針始終不擺動，則說明光電耦合器已損壞。






圖1?光電耦合器的檢測

需要說明的是：光電耦合器中常用紅外發(fā)光二極管的正向?qū)妷狠^普通發(fā)光二極管要低，一般在1.3V以下，所以可以用指針式萬用表的“R×100”電阻擋直接測量，并且圖1（b）中的電池G電壓取1.5V（用1節(jié)5號電池）即可。還可用圖1（a）所示的萬用表接線直接取代圖1（b）所示的輸入端所接正向電壓（即電阻器R和電池G），使測量更方便，只不過需要增加一塊萬用表。
至于多通道光電耦合器的檢測，應首先將所有發(fā)光二極管的管腳判別出來，然后再確定對應的光敏三極管的管腳。對于在線路的光電耦合器，最好的檢測方法是“比較法”，即拆下懷疑有問題的光電耦合器，用萬用表測量其內(nèi)部二極管、三極管的正向和反向電阻值，并與好的同型號光電耦合器對應腳的測量值進行比較，若阻值相差較大，則說明被測光電耦合器已損壞。

2.鑒別器檢測法。
筆者多年前曾根據(jù)光電耦合器的原理，設計制作了一個能夠快速判斷光電耦合器好壞的小巧鑒別器，其電路如圖2所示。當將光電耦合器的輸入、輸出引腳分清極性后正確插入鑒別器的4個相應插孔內(nèi)時，如果發(fā)光二極管VD1、VD2同步閃爍發(fā)光，則證明光電耦合器完好。如果VD1不閃爍發(fā)光，則說明光電耦合器內(nèi)部發(fā)光管已開路；如果VD1閃爍發(fā)光，但VD2不亮或恒定發(fā)光，說明光電耦合器內(nèi)部不是發(fā)光管失效就是光敏晶體管已開路或擊穿損壞。




 

圖2?光電耦合器鑒別器電路圖 圖3?自制光電耦合器

制作時，VD1用紅色閃爍發(fā)光二極管，VD2用綠色普通發(fā)光二極管。R用RTX-1/8W型碳膜電阻器。4個管腳插孔可用0.4mm～0.6mm的裸銅絲，在一枚2號大頭針上密繞十幾圈，并在尾端留出長度大于3cm的焊接引線（應套上絕緣管），然后脫胎而成。G用4節(jié)5號干電池串聯(lián)（6V）而成，如用4F20-6V型疊層干電池會更方便。整個電路可焊裝在一個體積合適的塑料小盒內(nèi)，面板開孔伸出兩個發(fā)光二極管的管帽和4個插孔。注意：輸入和輸出插孔的間距不要超過1cm，各插孔伸出的引線長度不要小于2cm，便于靈活互換位置，以適應不同型號和引腳排列的光電耦合器檢測。本裝置不設電源開關，用畢拔掉光電耦合器，電源即被自動切斷。

光電耦合器的結(jié)構及原理

   光電耦合器分為很多種類，圖1所示為常用的三極管型光電耦合器原理圖。當電信號送入光電耦合器的輸入端時，發(fā)光二極體通過電流而發(fā)光，光敏元件受到光照后產(chǎn)生電流，CE導通；當輸入端無信號，發(fā)光二極體不亮，光敏三極管截止，CE不通。對于數(shù)位量，當輸入為低電平“0”時，光敏三極管截止，輸出為高電平“1”；當輸入為高電平“1”時，光敏三極管飽和導通，輸出為低電平“ 0”。若基極有引出線則可滿足溫度補償、檢測調(diào)制要求。這種光耦合器性能較好，價格便宜，因而應用廣泛。  

光電耦合器的抗干擾特性
光電耦合器之所以在傳輸信號的同時能有效地抑制尖脈沖和各種雜訊干擾，使通道上的信號雜訊比大為提高，主要有以下幾方面的原因：
（1）光電耦合器的輸入阻抗很小，只有幾百歐姆，而干擾源的阻抗較大，通常為105～106Ω。據(jù)分壓原理可知，即使干擾電壓的幅度較大，但饋送到光電耦合器輸入端的雜訊電壓會很小，只能形成很微弱的電流，由于沒有足夠的能量而不能使二極體發(fā)光，從而被抑制掉了。
（2）光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯(lián)系，也沒有共地；之間的分布電容極小，而絕緣電阻又很大，因此回路一邊的各種干擾雜訊都很難通過光電耦合器饋送到另一邊去，避免了共阻抗耦合的干擾信號的產(chǎn)生。
（3）光電耦合器可起到很好的安全保障作用，即使當外部設備出現(xiàn)故障，甚至輸入信號線短接時，也不會損壞儀表。因為光耦合器件的輸入回路和輸出回路之間可以承受幾千伏的高壓。
（4）光電耦合器的回應速度極快，其回應延遲時間只有10μs左右，適于對回應速度要求很高的場合。
       

常見光電耦合器的內(nèi)部結(jié)構及引腳圖

  圖一 最常用的光電耦合器之內(nèi)部結(jié)構圖 三極管接收型  4腳封裝

        圖二 光電耦合器之內(nèi)部結(jié)構圖 三極管接收型  6腳封裝

            圖三 光電耦合器之內(nèi)部結(jié)構圖 雙發(fā)光二極管輸入 三極管接收型 4腳封裝

 圖四 光電耦合器之內(nèi)部結(jié)構圖 可控硅接收型  6腳封裝

圖五 光電耦合器之內(nèi)部結(jié)構圖 雙二極管接收型  8腳封裝

光電隔離技術的應用
微機介面電路中的光電隔離
微機有多個輸入埠，接收來自遠處現(xiàn)場設備傳來的狀態(tài)信號，微機對這些信號處理后，輸出各種控制信號去執(zhí)行相應的操作。在現(xiàn)場環(huán)境較惡劣時，會存在較大的雜訊干擾，若這些干擾隨輸入信號一起進入微機系統(tǒng)，會使控制準確性降低，產(chǎn)生誤動作。因而，可在微機的輸入和輸出端，用光耦作介面，對信號及雜訊進行隔離。典型的光電耦合電路如圖6所示。該電路主要應用在“A／D轉(zhuǎn)換器”的數(shù)位信號輸出，及由CPU發(fā)出的對前向通道的控制信號與類比電路的介面處，從而實現(xiàn)在不同系統(tǒng)間信號通路相聯(lián)的同時，在電氣通路上相互隔離，并在此基礎上實現(xiàn)將類比電路和數(shù)位電路相互隔離，起到抑制交叉串擾的作用。

圖六 光電耦合器接線原理
 
對于線性類比電路通道，要求光電耦合器必須具有能夠進行線性變換和傳輸?shù)奶匦裕蜻x擇對管，采用互補電路以提高線性度，或用V／F變換后再用數(shù)位光耦進行隔離。
功率驅(qū)動電路中的光電隔離
在微機控制系統(tǒng)中，大量應用的是開關量的控制，這些開關量一般經(jīng)過微機的I／O輸出，而I／O的驅(qū)動能力有限，一般不足以驅(qū)動一些點磁執(zhí)行器件，需加接驅(qū)動介面電路，為避免微機受到干擾，須采取隔離措施。如可控硅所在的主電路一般是交流強電回路，電壓較高，電流較大，不易與微機直接相連，可應用光耦合器將微機控制信號與可控硅觸發(fā)電路進行隔離。電路實例如圖7所示。

                       圖七 雙向可控硅（晶閘管）
 
在馬達控制電路中，也可采用光耦來把控制電路和馬達高壓電路隔離開。馬達靠MOSFET或IGBT功率管提供驅(qū)動電流，功率管的開關控制信號和大功率管之間需隔離放大級。在光耦隔離級—放大器級—大功率管的連接形式中，要求光耦具有高輸出電壓、高速和高共模抑制。
遠距離的隔離傳送
在電腦應用系統(tǒng)中，由于測控系統(tǒng)與被測和被控設備之間不可避免地要進行長線傳輸，信號在傳輸過程中很易受到干擾，導致傳輸信號發(fā)生畸變或失真；另外，在通過較長電纜連接的相距較遠的設備之間，常因設備間的地線電位差，導致地環(huán)路電流，對電路形成差模干擾電壓。為確保長線傳輸?shù)目煽啃?，可采用光電耦合隔離措施，將2個電路的電氣連接隔開，切斷可能形成的環(huán)路，使他們相互獨立，提高電路系統(tǒng)的抗干擾性能。若傳輸線較長，現(xiàn)場干擾嚴重，可通過兩級光電耦合器將長線完全“浮置”起來，如圖8所示。

                  圖八 傳輸長線的光耦浮置處理

長線的“浮置”去掉了長線兩端間的公共地線，不但有效消除了各電路的電流經(jīng)公共地線時所產(chǎn)生雜訊電壓形成相互竄擾，而且也有效地解決了長線驅(qū)動和阻抗匹配問題；同時，受控設備短路時，還能保護系統(tǒng)不受損害。
過零檢測電路中的光電隔離
零交叉，即過零檢測，指交流電壓過零點被自動檢測進而產(chǎn)生驅(qū)動信號，使電子開關在此時刻開始開通?，F(xiàn)代的零交叉技術已與光電耦合技術相結(jié)合。圖9為一種單片機數(shù)控交流調(diào)壓器中可使用的過零檢測電路。 
 

                  圖九 過零檢測