Optronid - töötavad, omadused, liidesed, rakendusahelad

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





OPTOKOUPLERID VÕI OPTOISOLAATORID on seadmed, mis võimaldavad alalisvoolusignaali ja muude andmete tõhusat edastamist kahes vooluringi etapis ning hoiavad samaaegselt ka nende vahel suurepärast elektrilist isolatsiooni.

Optroneid saab eriti kasulikuks juhul, kui elektrisignaali on vaja saata üle kahe vooluahela etapi, kuid etappidel on äärmine elektriline isolatsioon.



Optosidestusseadmed töötavad loogika taseme ümberlülitamisena kahe vooluahela vahel. Sellel on võimalus blokeerida müra ülekandmine integreeritud vooluahelate vahel, loogika tasemete eraldamiseks kõrgepinge vahelduvvooluliinist ja maandussilmuste kõrvaldamiseks.

Optronitest saab tõhus asendaja releede jaoks ja trafode jaoks digitaalsete ahelate astmete ühendamiseks.



Lisaks osutuvad optosidestite sageduskarakteristikud analoogahelates võrreldamatuks.

Optroni sisemine ehitus

Sisemiselt sisaldab optron infrapuna- või infrapuna-emitter-LED-i (tavaliselt ehitatud galliumarseniidi kasutades). See IR-LED on optiliselt ühendatud külgneva räni fotodetektoriga, mis on tavaliselt fototransistor, fotodiood või muu sarnane valgustundlik element). Need kaks täiendavat seadet on hermeetiliselt varjatud valguskindlas pakendis.

Optroni siseehituse üksikasjad

Ülaltoodud joonisel on kujutatud tüüpilise kuue tihvtiga kahesuunalise (DIP) optosidestiga kiibi lahatud vaade. Kui IR-valgusdioodiga ühendatud klemmid on varustatud sobiva ettepoole suunatud pingega, kiirgab see sisemiselt infrapunakiirgust lainepikkusel 900 kuni 940 nanomeetrit.

See IR-signaal langeb külgnevale fotodetektorile, mis on tavaliselt NPN fototransistor (mille tundlikkus on seatud samale lainepikkusele), ja see juhib koheselt, tekitades kogu kollektori / emitteri klemmidel järjepidevuse.

Nagu pildilt näha, on IR-LED ja fototransistor paigaldatud pliiraami külgnevatele õlgadele.

Pliiraam on pressitud peenest juhtivast plekist, millel on mitu haru sarnast viimistlust. Seadme tugevdamiseks eraldatud aluspinnad luuakse sisemiste harude abil. DIP-i vastav kinnitus on vastavalt välja töötatud välistest harudest.

Kui juhtivad ühendused on vormi korpuse ja sobivate pliiraami tihvtide vahel loodud, suletakse IR-LED-i ja fototransistorit ümbritsev ruum läbipaistva IR-toega vaigu sisse, mis käitub nagu valgusvihu või optilise lainejuhik kaks IR-seadet.

Lõppkokkuvõttes vormitakse kogu komplekt valguskindlast epoksüvaigust, mis moodustab DIP-pakendi. Finišis on pliiraami tihvtklemmid korralikult allapoole painutatud.

põhiline optroni sümbol ja kinnitus

Optroni ühenduskoht

Ülaltoodud skeemil on kujutatud DIP-pakendis oleva tüüpilise optroni pinout-skeem. Seadet tuntakse ka kui optoisolaatorit, kuna kahe kiibi vahel ei ole voolu, vaid ainult valgusignaale, ja ka seetõttu, et IR-emitteril ja IR-detektoril on 100% elektriline isolatsioon ja isolatsioon.

Teised selle seadmega seotud populaarsed nimed on fotosidestid või fototega ühendatud isolaatorid.

Näeme, et sisemise IR-transistori alus on lõppenud IC tihvti 6 juures. See alus jääb tavaliselt ühendamata, kuna seadmete põhieesmärk on ühendada kaks ahelat isoleeritud sisemise IR-valgussignaali kaudu.

Samuti on tihvt 3 avatud või ühendamata tihvt ega ole asjakohane. Sisemise IR-fototransistori on võimalik teisendada fotodioodiks, lühistades ja ühendades aluse tihvti 6 emitteri tihvtiga 4.

Kuid ülaltoodud funktsioon ei pruugi olla ligipääsetav 4-kontaktilise optroni või mitme kanaliga optroniga.

Optroni omadused

Optosidestil on üks väga kasulik omadus ja see on selle kerge sidestustõhusus, mida nimetatakse praegune ülekandesuhe ehk CTR.

Seda suhet suurendatakse ideaalselt sobiva IR LED-signaali spektriga koos külgneva fototransistori tuvastusspektriga.

CTR on seega määratletud kui väljundvoolu ja sisendvoolu suhe konkreetse optroneseadme nominaalsel eelarvetasemel. Seda esindab protsent:

CTR = Iloovutatud/ Ifx 100%

Kui spetsifikatsioon soovitab CTR-i 100%, viitab see väljundvoolu ülekandele 1 mA iga voolu mA kohta IR-LED-le. CTR-i miinimumväärtused võivad erinevate optronite korral varieeruda vahemikus 20 kuni 100%.

Tegurid, mis võivad CTR-i varieerida, sõltuvad seadme sisendi ja väljundi toitepinge ja voolu hetkelistest spetsifikatsioonidest.

optroni väljundvool vs sisendvoolu omadused

Ülaltoodud joonisel on kujutatud optroni sisemise fototransistori väljundvoolu (ICB) vs sisendvool (IF), kui selle kollektori / aluse tihvtidele rakendatakse 10 V VCB.

Olulised OptoCoupleri spetsifikatsioonid

Allpool toodud andmete põhjal saab uurida mõnda olulist optroni spetsifikatsiooni parameetrit.

Isolatsioonipinge (Viso) : See on määratletud kui absoluutne maksimaalne vahelduvvoolu pinge, mis võib eksisteerida kogu optroni sisend- ja väljundahelas, seadet kahjustamata. Selle parameetri standardväärtused võivad langeda vahemikus 500 V kuni 5 kV RMS.

SA OLED: seda võib mõista kui maksimaalset alalispinget, mida saab rakendada seadme fototransistori pistikupesades. Tavaliselt võib see olla vahemikus 30 kuni 70 volti.

Kui : See võib olla maksimaalne pidev alalisvoolu ettepoole suunatud vool IR-valgusdiood või INET . See on optroni fototransistori väljundile määratud voolutugevuse standardväärtused, mis võivad olla vahemikus 40 kuni 100 mA.

Tõusu / languse aeg : See parameeter määrab optoseiduri reaktsiooni loogilise kiiruse sisemise IR-LEDi ja fototransistori kaudu. See võib olla nii 2 kuni 5 mikrosekundit nii tõusu kui ka languse korral. See räägib meile ka optroneseadme ribalaiusest.

Optroni põhikonfiguratsioon

põhiline optroni vooluahela ja tihvtide ühendusskeem

Ülaltoodud joonisel on kujutatud põhiline optroniühendus. Fototransistori läbida võiva vooluhulga määrab IR-LED või INET, hoolimata sellest, et see on täielikult eraldatud.

Kui lüliti S1 on avatud, voolab vool läbi INETon pärsitud, mis tähendab, et fototransistorile pole IR-energiat saadaval.

See muudab seadme täiesti passiivseks, põhjustades väljundtakisti R2 korral nulli pinge.

Kui S1 on suletud, lastakse voolul läbi I voolataNETja R1.

See aktiveerib IR-valgusdioodi, mis hakkab fototransistoril kiirgama IR-signaale, võimaldades tal sisse lülituda ja see omakorda põhjustab väljundpinge tekkimise kogu R2-s.

See põhiline optroniühendus reageerib konkreetselt hästi ON / OFF lülitussisendi signaalidele.

Vajaduse korral saab vooluahelat muuta analoogsisendisignaalidega töötamiseks ja vastavate analoogväljundsignaalide genereerimiseks.

Optosidestite tüübid

Iga optroni fototransistoril võib olla palju erinevaid väljundvõimsuse võimendusi ja töötavaid spetsifikatsioone. Allpool selgitatud skeemil on kujutatud kuut muud optroni variandi varianti, millel on oma spetsiifilised IRED ja väljundfotodetektori kombinatsioonid.

Vahelduvvoolu sisendoptar

Esimene ülaltoodud variant näitab kahesuunalise sisendi ja fototransistori väljundi optosidestite skeemi, millel on paar tagurpidi ühendatud gallium-arseeniidi IRED-d sisend-vahelduvvoolu signaalide ühendamiseks ja tagurpidi polaarsuse sisestamiseks.

Tavaliselt võib selle variandi minimaalne CTR olla 20%.

fotodarlingtoni väljundi optron

Järgmine ülaltoodud tüüp illustreerib opto-ühenduslülitit, mille väljund on täiustatud ränipõhise foto-darlingtoni võimendiga. See võimaldab toota suuremat väljundvoolu kui teine ​​tavaline opto-sidur.

Tänu Darlingtoni elemendile väljundis suudavad seda tüüpi optronid toota minimaalselt 500% CTR-i, kui kollektor-emitter pinge on umbes 30 kuni 35 volti. Tundub, et see suurus on umbes kümme korda suurem kui tavalisel optronil.

Kuid need ei pruugi olla nii kiired kui teised tavalised seadmed ja see võib olla märkimisväärne kompromiss fotodarlingtoni ühendusega töötamise ajal.

Samuti võib selle efektiivse ribalaiuse kogus olla vähenenud umbes kümme korda. PhotoDarlingtoni optiliste ühenduste standardvariandid on 4N29 kuni 4N33 ja 6N138 ja 6N139.

Võite neid hankida ka kahe- ja neljakanaliliste fotodarlingtonühendustena.

kahesuunaline lineaarse väljundiga optron

Kolmas ülaltoodud skeem kujutab optersidestit, millel on IRED ja MOSFET fotosensor, millel on kahesuunaline lineaarne väljund. Selle variandi isolatsioonipinge vahemik võib olla kuni 2500 volti RMS. Jaotuspinge vahemik võib olla 15 kuni 30 volti, tõusu ja languse aeg on kumbki umbes 15 mikrosekundit.

fotoSCR väljundi optiline ühendus

Järgmine ülaltoodud variant demonstreerib põhitõdesid SCR või türistor põhine opto-fotosensor. Siin kontrollitakse väljundit SCR-i kaudu. OptoSCR tüüpi haakeseadiste eralduspinge on tavaliselt umbes 1000 kuni 4000 volti RMS. Selle minimaalsed blokeerimispinged on 200 kuni 400 V. Kõrgeimad sisselülitatavad voolud (Ifr) võib olla umbes 10 mA.

fotoühenduse väljund-optiline ühendus

Ülaloleval pildil on kujutatud fototriak-väljundiga optroni. Sellistel türistoril põhinevatel väljundühendustel on ettepoole suunatud blokeerimispinge (VDRM) 400 V.

Schmitti käivitusväljundi optron

Saadaval on ka Schmuti käivitusomadusega optronid. Seda tüüpi optronit kuvatakse ülal, mis sisaldab IC-põhist optosensorit, millel on Schmitti päästik-IC, mis muundab siinuslaine või mis tahes impulsse sisendsignaali ristkülikukujuliseks väljundpingeks.

Need IC-fotodetektoritel põhinevad seadmed on tegelikult loodud töötama nagu multivibraatorahel. Isolatsioonipinged võivad olla vahemikus 2500 kuni 4000 volti.

Sisselülitusvool on tavaliselt määratud vahemikus 1 kuni 10 mA. Minimaalne ja maksimaalne töövarustuse tase on vahemikus 3 kuni 26 volti ning andmeedastuskiiruse (NRZ) maksimaalne kiirus on 1 MHz.

Rakendusahelad

Optronite sisemine toimimine on täpselt sarnane diskreetselt seadistatud infrapunasaatja ja vastuvõtja koostega.

Sisendvoolu juhtimine

Täpselt nagu iga teine ​​LED, vajab ka optroni IR-LED takisti, et sisendvoolu ohutute piirideni juhtida. Selle takisti saab ühendada optroni LED-iga kahel põhilisel viisil, nagu allpool näidatud:

kuidas takisti ühendada optroni sisendpoolse LED-iga

Takisti saab lisada järjestikku kas IRED-i anoodiklemmi (a) või katoodiklemmiga (b).

AC-optron

Oma varasemates aruteludes saime teada, et vahelduvvoolu sisendiks on soovitatav vahelduvvoolu optroneid. Kuid mis tahes standardset optronit saab ka vahelduvvoolu sisendiga ohutult konfigureerida, lisades IRED-i sisendnõeltele välise dioodi, nagu on tõestatud järgmisel skeemil.

kaitse optroni vastupidise sisendpinge eest

See disain tagab ka seadme ohutuse juhusliku vastupidise sisendpinge tingimuste eest.

Digitaalne või analoogmuundamine

Digitaalse või analoogmuundamise saamiseks optroni väljundis võib takisti lisada järjestikku vastavalt optotransistori kollektori tihvti või emitteri tihvtiga, nagu on näidatud allpool:

kuidas konfigureerida takisti optroni väljundtransistoriks

Teisendamine fototransistoriks või fotodioodiks

Nagu allpool näidatud, saab tavalise 6-kontaktilise DIP-optroni väljundfototransistori konverteerida fotodioodi väljundiks, ühendades selle fototransistori transistori aluse tihvti 6 maapinnaga ja hoides emitterit ühendamata või lühistades seda pin6-ga .

See konfiguratsioon suurendab oluliselt sisendsignaali tõusuaega, kuid põhjustab ka CTR-väärtuse drastilise languse kuni 0,2% -ni.

kuidas teisendada optroni väljundi fototransistor fotodioodiks

Optroni digitaalne liidestamine

Optilised sidurid võivad olla suurepärased digitaalse signaali liidestamise osas, mida kasutatakse erinevatel toitetasemetel.

Optroneid saab kasutada digitaalsete mikroprotsessorite ühendamiseks identsete TTL-, ECL- või CMOS-perekondade vahel ja samamoodi nende kiibiperekondade vahel.

Optilised sidurid on ka lemmikud personaalarvutite või mikrokontrollerite ühendamisel teiste suurarvutitega või koormustega nagu mootorid, releed , solenoid, lambid jne. Allpool toodud skeem illustreerib TTL-ahelatega opto-haakeseadme liidestusskeemi.

TTL IC liidestamine optroniga

kuidas optronit TTL-i väravatega liidestada

Siin näeme, et optroni IRED on ühendatud üle + 5 V ja TTL-värava väljundi, tavapärase viisi asemel, mis on TTL-i väljundi ja maapinna vahel.

Selle põhjuseks on asjaolu, et TTL-väravad toodavad väga madalat väljundvoolu (umbes 400 uA), kuid on täpsustatud, et see vajub voolu üsna suure kiirusega (16 mA). Seetõttu võimaldab ülaltoodud ühendus optimaalset IRED-i aktiveerimisvoolu, kui TTL on madal. Kuid see tähendab ka, et väljundreaktsioon pööratakse ümber.

Teine TTL-värava väljundiga seotud puudus on see, et kui selle väljund on HIGH või loogika 1, võib see toota umbes 2,5 V taset, mis ei pruugi olla piisav IRED-i täielikuks väljalülitamiseks. IRED-i täieliku väljalülitamise võimaldamiseks peab see olema vähemalt 4,5 V või 5 V.

Selle probleemi lahendamiseks on kaasas R3, mis tagab, et IRED lülitub täielikult välja, kui TTL-värava väljund pöörab HIGH isegi 2,5 V pingega.

On näha, et optroni kollektori väljundnõel on ühendatud TTL IC sisendi ja maanduse vahel. See on oluline, sest TTL-värava sisend peab olema piisavalt maandatud vähemalt alla 0,8 V 1,6 mA juures, et värava väljundis oleks õige loogika 0. Tuleb märkida, et ülaltoodud joonisel kujutatud seadistus võimaldab väljundis mitteinverteerivat vastust.

CMOS-i liides Optocoupleriga

Erinevalt TTL-i analoogist on CMOS IC-väljunditel võimalus hankida ja uputada probleemideta piisavalt voolu suurust kuni paljude mA-deni.

Seetõttu saab neid IC-sid hõlpsasti liidestada optoriga IRED kas valamurežiimis või allikarežiimis, nagu allpool näidatud.

kuidas liidestada optron CMOS-i väravatega

Olenemata sellest, milline konfiguratsioon sisendipoolel on valitud, peab väljundipoolne R2 olema piisavalt suur, et võimaldada CMOS-värava väljundis väljundpinge täielikku kõikumist loogika 0 ja 1 vahel.

Arduino mikrokontrolleri ja BJT liidestamine optroniga

kuidas optroni liidestada Arduino ja BJT etappidega

Ülaltoodud joonis näitab kuidas mikrokontrollerit või Arduino liidestada väljundsignaal (5 volti, 5 mA) suhteliselt suure voolukoormusega läbi optroni ja BJT astmete.

Arduino HIGH + 5V loogika korral jäävad nii optron IRED kui ka fototransistor välja lülitatuks ja see võimaldab Q1, Q2 ja koormusmootorit lülitada sisse.

Niipea, kui Arduino väljund langeb madalaks, aktiveerub ja ühendab fototransistori sisse lüliti IRED. See põhjendab koheselt Q1 baasväärtust, lülitades Q1, Q2 ja mootori välja.

Analoogsignaalide liidestamine optroniga

Optroni saab tõhusalt kasutada ka analoogsignaalide ühendamiseks kahes vooluringi etapis, määrates IRED-i kaudu lävivoolu ja moduleerides seda seejärel rakendatud analoogsignaaliga.

Järgmine joonis näitab, kuidas seda tehnikat saab kasutada analooghelisignaali ühendamiseks.

kuidas ühendada optroni analooghelisignaaliga

Opamp IC2 on konfigureeritud nagu ühtsuse suurendamise pinge järgija vooluring. Opto-haakeseadme IRED-d saab näha negatiivse tagasiside silmusena.

See silmus põhjustab R3-l oleva pinge (ja seega IRED-i kaudu toimuva voolu) täpse jälgimise või jälgib pinget, mis rakendatakse op-võimendi tihvtile # 3, mis on mitte-inverteeriv sisendpistik.

See op3 võimendi pin3 seadistatakse poole toitepingest R1, R2 potentsiaalijaotusvõrgu kaudu. See võimaldab pin3-d moduleerida vahelduvvoolusignaalidega, mis võivad olla helisignaalid, ja põhjustab IRED-valgustuse erinevuse vastavalt sellele heli või moduleerivale analoogsignaalile.

IRED-voolu vaikevool või tühikäigu voolutugevus saavutatakse R3 kaudu 1–2 mA juures.

Optoseiduri väljundpoolel määratakse vaikevool fototransistori abil. See vool arendab potentsiomeetri R4 pinget, mille väärtust tuleb reguleerida nii, et see tekitaks vaikeväljundit, mis oleks võrdne poole toitepingega.

Jälgimismoduleeritud heli-väljundsignaali ekvivalent ekstraheeritakse potentsiomeetril R4 ja lahutatakse edasiseks töötlemiseks C2 kaudu.

Triaki liidestamine optroniga

Optroneid saab ideaalselt kasutada madala alalisvoolu juhtimisahelas ja kõrge vahelduvvoolu võrgupõhises triac-juhtimisahelas täiesti isoleeritud sidestuse loomiseks.

Alalisvoolu sisendi maapind on soovitatav hoida ühendatud korraliku maandusliiniga.

Kogu seadistust saab vaadata järgmiselt skeemilt:

kuidas liidestada optroni nullist ristuva triaci ja takistuskoormusega

Ülaltoodud kujundust saab kasutada isoleeritud kujul võrgu vahelduvvoolulampide juhtimine , kütteseadmed, mootorid ja muud sarnased koormused. See vooluahel ei ole nulljuhtimisega kontrollitud seadistus, mis tähendab, et sisendi päästik põhjustab triaci lülitumise vahelduvvoolu lainekuju mis tahes punktis.

Siin loob R2, D1, D2 ja C1 moodustatud võrk vahelduvvoolu sisendist tuletatud 10 V potentsiaalierinevuse. Seda pinget kasutatakse triaki käivitamine kuni Q1, kui sisendpool on sisse lülitatud, sulgedes lüliti S1. See tähendab, et seni, kuni S1 on avatud, on optron välja lülitatud, kuna Q1 jaoks on nullbaasi eelpinge, mis hoiab triaci välja lülitatud.

Sel hetkel, kui S1 on suletud, aktiveerib see IRED, mis lülitub Q1 sisse. Seejärel ühendab Q1 10 V DC triaci väravaga, mis lülitab triaci sisse ja lõpuks lülitab ka ühendatud koormuse.

kuidas liidestada optroni nullist ristuva triaci ja induktiivkoormusega

Järgmine ülaltoodud vooluahel on konstrueeritud räni monoliitse nullpinge lülitiga CA3059 / CA3079. Need vooluringid võimaldavad triacil sünkroonselt käivitada, see on ainult nullpinge ületamine AC-tsükli lainekuju.

Kui vajutatakse S1, reageerib opamp sellele ainult siis, kui triaci sisendi vahelduvvoolu tsükkel on null miinusjoone lähedal mõne mV lähedal. Kui sisendi päästik tehakse ajal, mil vahelduvvoolu seade ei ole nullpunkti ületava joone lähedal, ootab opvõimendi, kuni lainekuju jõuab nullini ja käivitab triaki alles seejärel positiivse loogika abil oma pin4-st.

See nullülekande lülitusfunktsioon kaitseb ühendatut ootamatu tohutu voolu tõusu ja hüppe eest, kuna sisselülitamine toimub null ületamise tasemel ja mitte siis, kui vahelduvvoolu on kõrgematel tippudel.

See välistab ka tarbetu raadiosagedusliku müra ja häired elektriliinis. Seda optroni triac-põhist nullülekandelülitit saab tõhusalt kasutada SSR-i või tahkisreleed .

Rakendus PhotoSCR ja PhotoTriacs Optocoupler

Optodukerid, mille fotodetektor on fotoSCR ja photo-Triac-väljund, on tavaliselt hinnatud väiksema väljundvooluga.

Kuid erinevalt teistest optronsidestusseadmetest on optoTriacil või optoSCR-il üsna kõrge voolu (impulssiga) voolutugevus, mis võib olla palju suurem kui nende nimiväärtus RMS.

SCR-optrongide korral võib tõusu voolutugevus olla kuni 5 amprit, kuid see võib olla 100 mikrosekundilise impulsi laiuse ja töötsükli kujul mitte üle 1%.

Triac-optronitega võib tõusu spetsifikatsioon olla 1,2 amprit, mis peab kestma ainult 10 mikrosekundilist impulsi maksimaalse töötsükliga 10%.

Järgmistel piltidel on kujutatud mõningaid triac-optroneid kasutavaid rakendusahelaid.

photoTriac ja photoSCR rakendusahelad

Esimesel diagrammil on fotoTriac näha konfigureeritud nii, et see aktiveeriks lambi otse vahelduvvooluliinilt. Optoprojektori ohutuks tööks peab pirni nimiväärtus olema alla 100 mA RMS ja maksimaalse sisselülitusvoolu suhe väiksem kui 1,2 amprit.

Teine kujundus näitab, kuidas fotoTriaci optosidestit saab konfigureerida alluva Triaki käivitamiseks ja seejärel koormuse aktiveerimiseks vastavalt eelistatud võimsusnõuetele. Seda vooluahelat on soovitatav kasutada ainult koos takistuslike koormustega, näiteks hõõglampide või küttekehadega.

Kolmas ülaltoodud joonis illustreerib seda, kuidas kahte ülemist ahelat saaks muuta induktiivkoormuste käsitsemine nagu mootorid. Vooluring koosneb R2-st, C1-st ja R3-st, mis genereerivad faasi nihke Triaki värava ajamivõrgus.

See võimaldab triacil läbi viia õige käivitava toimingu. Takistid R4 ja C2 võetakse kasutusele kui võrk, et summutada ja kontrollida induktiivsetest tagumistest EMF-idest tulenevaid tõusu.

Kõigis ülaltoodud rakendustes tuleb R1 mõõta nii, et triak-fotodetektori nõuetekohaseks käivitamiseks on IRED-i varustatud vähemalt 20 mA ettepoole suunatud vooluga.

Kiiruse loenduri või RPM-detektori rakendus

optronite kasutamine kiiruse tuvastamiseks ja pöörete loendurid

Ülaltoodud joonised selgitavad paari ainulaadset kohandatud optroni moodulit, mida saaks kasutada kiiruse loenduri või pöörete arvuks.

Esimene kontseptsioon näitab kohandatud pesa-katkestussõlme. IRED-i ja fototransistori vahele on paigutatud õhupilu kujul olev pilu, mis on paigaldatud eraldi kastidele, mis on õhupilu pilu vastas.

Tavaliselt suudab infrapunasignaal mooduli toite ajal läbida pilu ilma ummistusteta. Teame, et infrapunasignaale saab täielikult blokeerida, kui asetate selle teele läbipaistmatu objekti. Arutletud rakenduses, kui takistusel, nagu ratta kodaratel, lastakse läbi pilu liikuda, põhjustab IR-signaalide läbipääsu katkestusi.

Need teisendatakse seejärel fototransistori klemmide väljundis taktsageduseks. See väljundkella sagedus varieerub sõltuvalt ratta kiirusest ja seda saab töödelda vajalike mõõtmiste jaoks. .

Näidatud pilu laius võib olla 3 mm (0,12 tolli). Mooduli sees kasutatava fototransistori fototransistor peaks olema määratletud minimaalse CTR-ga umbes 10% „avatud” olekus.

Moodul on tegelikult a koopia tavaline optron millel on sisseehitatud infrapuna- ja fototakisti, on ainus erinevus selles, et need on siin diskreetselt kokku pandud eraldi kastides, kus neid eraldab õhupilu pesa.

Esimest ülaltoodud moodulit saab kasutada pöörete mõõtmiseks või nagu pöörete loendurit. Iga kord, kui ratta sakk ületab optroni pilu, lülitub fototransistor välja, genereerides ühe loenduri.

Lisatud teisel kujundusel on kujutatud optroni moodul, mis on loodud reageerima peegeldunud IR-signaalidele.

IRED ja fototransistor on moodulisse paigaldatud eraldi kambritesse nii, et tavaliselt nad üksteist ei näe. Need kaks seadet on siiski paigaldatud nii, et mõlemal on ühine fookuspunkti nurk, mis on 5 mm (0,2-tolline) kaugusel.

See võimaldab katkestusmoodul tuvastada läheduses asuvaid liikuvaid objekte, mida ei saa õhukesse pilusse sisestada. Seda tüüpi helkuri opto moodulit saab kasutada suurte objektide läbisõiduks üle konveierilintide või ettetorust alla libisevate objektide läbilaskmiseks.

Teisel ülaltoodud joonisel näeme mooduli rakendamist pöörlemisloendurina, mis tuvastab pöörleva ketta vastasküljele paigaldatud peegeldi reflektorite kaudu IRED-i ja fototransistori vahel peegeldunud IR-signaalid.

Optosidestimooduli ja pöörleva ketta vahe on võrdne emitterdetektoripaari 5 mm fookuskaugusega.

Ratta peegeldavaid pindu saab valmistada metallist värvi või lindi või klaasi abil. Neid kohandatud eraldiseisvaid optiliste ühenduste mooduleid saaks ka tõhusalt taotleda mootori võlli pöörete arv ja mootori võlli pöörete arv või pöörete minutis mõõtmine jne. Eespool selgitatud fotokatkestite ja fotoreflektorite kontseptsiooni saab ehitada mis tahes opto-detektoriseadmetega, näiteks fotodarlingtoni, photoSCR-i ja photoTriac-seadmetega, vastavalt väljundahela konfiguratsiooni spetsifikatsioonidele.

Ukse / akna sissetungihäire

Eespool selgitatud optoisolaatori katkestusmoodul võib olla efektiivne ka ukse või akna sissetungihäirena, nagu on näidatud allpool:

See vooluahel on tavapärasest tõhusam ja lihtsam paigaldada magnetiline pilliroo relee tüüpi sissetungihäire .

Siin kasutab vooluring IC IC 555 taimereid kui ühe võtte taimerit äratuse andmiseks.

Optoisolaatori õhupilu pesa on blokeeritud hoova tüüpi kinnitusega, mis on integreeritud ka akna või ukse külge.

Juhul kui uks avatakse või aken avatakse, eemaldatakse pilu ummistus ja LED-i IR jõuab fototransistoridesse ja aktiveerib ühe võtte monostabiilne IC 555 staadium .

IC 555 käivitab pieso-summeri hoiatuse sissetungi kohta.




Eelmine: LDR-ahelad ja tööpõhimõte Järgmine: Autode jäähoiatusahel