串口通信为什么要用光电隔离？

　　串口通信中，光电隔离器是一种重要的解决方案。串口通信是指通过串口(Serial Port)这种通信接口进行的电信号传递，通常在智能硬件或嵌入式系统中使用。而光电隔离技术则是将信号隔离开来，电路之间通过光电耦合器进行信号传递，以提高信号稳定性和安全性。

　　光电隔离器可以在串口通信中发挥以下的作用：

　　1. 提高稳定性

　　光电隔离器可以消除由于接地和电磁场干扰等引起的串口通信质量问题。因为光电隔离器可以阻隔不同电位的串口之间的干扰，使通信更加稳定可靠。

　　2. 防止释放电流

　　因为串口通信中不同设备的电位不同，且有时候会采用外部电源。这样可能会释放电流，例如，某个设备接到劣质的串口电缆，电流就可能会穿过串口通道，损坏电路中的元件，甚至引起电路发热、起火等危险。光电隔离器的主要原理是光电耦合，在通信的双方间起隔离作用，能有效地防止释放电流，并且提供电流隔离。

　　3. 提高安全性

　　串口通信常常涉及外部设备连接，但不同设备的电位不同，有时会带电，例如，连接到计算机的设备可能会被电击。因此，为了提高安全性，可以用光电隔离器隔离电路。这样可以避免未及时切断电源导致的电击而伤害到使用者。　

　　串口通信在工业控制、仪器仪表等领域有广泛应用，然而在实际应用中，串口通信存在诸多问题。其中一个重要问题是串口通信时存在接地干扰的问题，这时就需要使用光电隔离技术。

　　接地干扰是指系统中存在一些电源或信号发生器引入的电压干扰，这些干扰信号通过地线和系统的共地电缆传播到其他系统部件，导致通信出现问题。接地干扰的产生有多种原因，例如开关电源、工业电机、电子设备发射的高频干扰等，这些干扰信号容易通过通信线路传输到接收器端口，干扰串口通信的正常工作。

　　为了解决接地干扰问题，光电隔离技术应运而生。光电隔离是指使用光电耦合器将发射端与接收端电路间隔离，达到隔离输入/输出信号与系统电源、地线的目的。光电隔离器一端是输入端，通常连接接口设备(如工控机、PLC)输出端;另一端是输出端，通常连接设备(如传感器、执行器)的输入端接收信号。

在光电隔离器中，发射端的光电耦合元件将电信号转化为光信号，通过光纤或空气传输到接收端，在接收端的光电耦合元件将光信号转化为电信号，再传输到目标输出端，从而实现输入电路和输出电路的隔离。

光耦在电路中所起的作用是输入、输出、隔离的作用，达到了电气隔离的目的。由于光耦的隔离特性从而也决定了电信号传输的单向性。光耦在提高信息传输信噪比的同时也大大提高了设备的稳定性，从而实现了信号的高效传输。

　　使用光电隔离的优势在于可以避免串口通信遭受来自其他电路的电源干扰。光电隔离器在通信线路上实现了物理隔离，因此可以有效地阻止来自其他电路的电源干扰进入串口通信。另外，使用光电隔离还可以保护系统中其他部件免受受到接地干扰等影响的风险，从而提高整个系统的可靠性和稳定性。

串口通信中使用光电隔离技术可以解决接地干扰问题，提高系统的可靠性和稳定性，是串口通信技术中重要的一部分。在现代的自动控制系统中，光电隔离器在串口通信中的应用越来越普及。在保证通信性能的同时，也实现了电路隔离，提高了系统的安全性和稳定性。