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光电倍增管模块电流/电压信号输出的区别

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日常在使用光电倍增管模块或者半导体器件模块时,经常会看到,有的模块输出的是电流信号,有的模块输出的是电压信号,客户有疑问是为什么会有电流信号输出的,也有电压信号输出的,他们之间有什么区别吗?以下说明简单的介绍一下电流信号输出模块和电压信号输出模块的区别。


# 电流信号


日常在电路中说到的电流信号是由自由电子的流动产生的,流动方向是由正极到负极。其中电流信号是磁场感应的结果,电荷在电场中的定向运动才会形成电流,那其中电流的强弱取决于电荷数量和速度。在电路中电流是由电压驱动的,电压为自由电子提供能量使其获得动能,在电路中流动,其中电子在电场的作用下会不断的加速,达到很高的速度,如果假设我们的电缆线是没有电阻的,电子就可以无限的加速,那这种我们就称之为超导体。


但是在实际的生活中,电阻是不可避免的,导线的电阻越大,阻碍电子运动的能力就越强,那单位时间内流过的电子就会变小,电流也会变小。一般在电路中,我们会使用电流信号来传输信号,因为电流不容易受到电路中电阻和电容的影响,所以能传输更长的距离。可以从欧姆定律:I=U/R 分析。其中电流和电压、电阻有关,如果电压是一定的,那电流信号和电阻是成反比的,电阻越大,电流越小,那就可以理解为水管的摩擦变大,水流会变慢。


其中导线的电阻是可以通过电阻公式:R=ρL/S 来分析,其中,导体的电阻和长度L、电阻率ρ成正比的,与横截面积S成反比,一般的导线都是使用对电流流动阻力非常低的材料,其中电阻率和横截面积都是一个定值,所以综合来看,电缆线对于电流信号的流动影响比较小,所以能传输更远的距离。


# 电压信号


电压信号是指电流通过电路时两个电极之间的电势差,也被称之为电势差或者电位差它是电源电压与每个导线节点之间的电压之差,电压在数值上等于电场中两点之间的电位差,规定的方向是从高电位指向低电位,一般来说,电路的两端有电压时,电路中并不一定就有电流通过。


但是如果电路中有电流通过时,电路两端就会有电压。那电压信号是容易受到电阻的影响的,根据欧姆定律公式:I=U/R,在电流一定的情况下,电阻越大,电压越大,如果导线很长,由于电阻的存在,那产生的压降也会越大,导线两端的电压值偏差也会越大,那我们得到的数据的误差也会越大,同时,如果电缆中存在干扰信号,那误差会越大。并且,电压信号容易受到电路中电容、电阻、电感等元器件的影响,所以一般我们都使用电压信号来进行电路的控制。。


总结


电流信号和电压都是模拟量的信号,都能够反映被测量的不同情况,但是由于各自的特点,所以应用的场景也是存在差异,电流信号由于抗干扰能力比较强,所以一般适用于电流检测和控制,比如常见的负载监测和保护控制等;而电压信号具有较高的阻抗,能够稳定的输出,所以适用于物理量测量和测量仪器中的输入输出等,例如温度、压力等。 如果我们需要将电流信号转换为电压信号,则可以使用电流电压放大器,来实现不同信号之间的转换,那目前滨松也提供相应的放大器产品,客户可以根据不同的带宽和放大倍数来选择合适的放大器。


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