Источники и приёмники оптического излучения 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Источники и приёмники оптического излучения



В качестве датчиков оптического излучения применяются оптико-электронные приборы. Оптическое излучение может быть видимо и в инфракрасном диапазоне.

Оптическое излучение – это электромагнитные волны, длина волны которых от 10-8м до 10-3м (частоты от 3ּ1016 до 3ּ1011 Гц).

Видимая область от 0.4ּ10-6 до 0.7ּ10-6м (0.4 – 0.7 мкм).

рентгеновское ультрафиолетовое видимая инфракрасная излучение область область І—————————————————І——————І—————————————І 10-8м 0.4ּ10-6 0.7ּ10-6 10-3

 

 


Основной параметр – длина волны l

Преимущество оптического сигнала – высокая помехоустойчивость, хорошее согласование цепей с разными Rвх и Rвых (Zвх и Zвых), возможность электрической развязки входной и выходной цепей.

Кроме l применяют следующие параметры:

- интенсивность;

- поляризация;

- степень монохроматичности и когерентности;

- направленность.

Оптический сигнал может передаваться от источника к приёмнику по воздуху (вакууму) или по специальным световодам. В качестве источников применяются тепловые (лампы накаливания, нагретые тела), электролюминисцентные, полупроводниковые и т.д.

В настоящее время в качестве источников оптического излучения широко применяются светоизлучающие диоды. Делятся на светодиоды(в видимой области), инфракрасные диоды.

 

Излучающие диоды – источники некогерентного излучения. Рабочей является прямая ветвь ВАХ.

 
 

 

 


Параметры: Iпр; Uпр; Pизл.

 

 

Схема включения:

 
 

 


Характеристики светодиодов

 

 
 

 

 


 

Спектральная характеристика:

 

 

 
 

 

 


 

 

Срок службы – до 106 часов.

Для светодиодов в видимой области применяется зависимость яркости от Iпр.

 

 

 


Применяются в качестве источников непрерывного и импульсного излучения.

 

Маркировка: И П Д 04 А — 1 К

цвет излучения

Излучающий полупроводниковый диод (красный)

 

Старая маркировка: АЛ107Б и т.д.

 

Полупроводниковые лазерные диоды(аналогичны излучающим диодам, только после Iпр.граничное происходит излучение когерентное и значительно увеличивается его мощность.)

Обратное смещение p-n перехода светодиода не допускается.

Основная характеристика излучения зависимость мощности излучения от прямого тока.

Излучающие диоды являются монохроматическими излучателями.

Для приёма оптического излучения применяются фото приборы:

1) Фоторезисторы

 

 

Применяется редко

2) Фотодиоды

 

 
 

 


Обычно вместо

 

Pопт® Ф

 

 

Работает в 2х режимах:

 

I) Фотодиодный режим – необходим внешний источник питания (III-квадрант).

 

 

Если Rн ® 0, то ФД работает как генератор тока.

 

В фотодиодном режиме – большой динамический диапазон, большая чувствительность.


II) Гальванический режим – без источника питания.

 

 

 


(IV квадрант)

 

Eф нелинейно зависит от Ф.

Гальванический режим применяется при малых Ф(в измерительных устройствах).

Выпускаются спец. л авинные фотодиоды с высокой чувствительностью.

Характеристики фотодиодов

а) Спектральная характеристика чувствительности:

 
 

 

 


б) Частотная характеристика

 
 

 


Маркировка: ФД250 – фотодиод

 

 

3) Фототранзисторы

 
 

 

 


 

Чувствительность транзистора выше, но меньше граничной частоты.

Маркировка: ФТ1

 
 


4) Фототиристоры

 

 
 

 

 


Применяются матрицы фотоприёмников а также приёмные электронно-лучевые трубки.

На базе рассмотренных приборов выполняются оптопары (оптроны)

Оптопара содержит источник излучения и приёмник излучения, которые находятся в одном корпусе. Оптопары (есть с открытым и закрытым оптическими каналами).

Включает источник и приёмник оптич. излучения. Чаще всего в качестве источника – светодиод.

 


Диодная оптопара.

АОД203 А - материал

О - оптопара

VE1 Д – вид (диодная)

 

вход выход

 

светодиод - вход

приёмник – выход

а) Диодные оптопары (Маркировка: АОД101)

 
 

 


б) Транзисторные оптопары (Маркировка: АОТ110Б)

 
 

 

 


в) Тиристорные оптроны (Маркировка: АОУ…)

 

 
 

 

 


Применение – для связи устройств при их гальванической развязке.

 

 

Все оптопары применяются как устройства разделения сигналов.

В справочниках даются параметры входных сигналов (то, что относится к светодиоду), выходных сигналов (то, что относится к приёмнику).

Рассмотренные оптопары имеют закрытый оптический канал.

Если источник и приёмник находятся на значительном расстоянии, и имеется возможность внешнего изменения излучения, то такие оптопары имеют открытый оптический канал.

VE1, VE2 – позиционные обозначения оптопар.

 

VE2

1 5

 

2 6

 

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-07; просмотров: 486; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.173.43.215 (0.021 с.)