Optični sklopniki - delovni, značilnosti, vmesniki, aplikacijski tokokrogi

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





OPTOCOUPLERS ALI OPTOIZOLATORJI so naprave, ki omogočajo učinkovit prenos enosmernega signala in drugih podatkov prek dveh stopenj vezja, hkrati pa med njimi ohranjajo odlično stopnjo električne izolacije.

Optični sklopniki postanejo posebej uporabni, kadar je treba električni signal poslati prek dveh stopenj vezja, vendar z izjemno stopnjo električne izolacije med stopnjami.



Naprave za optično spajanje delujejo kot preklopniki logičnega nivoja med dvema vezjema. Ima zmožnost blokiranja prenosa hrupa preko integriranih vezij, za ločevanje logičnih nivojev od visokonapetostnega izmeničnega voda in za odpravo ozemljitvenih zank.

Optoparniki postanejo učinkovita zamenjava za releje in za transformatorje za povezovanje stopenj digitalnih vezij.



Poleg tega se izkaže, da je frekvenčni odziv Optocouplerja v analognih vezjih neprimerljiv.

Notranja konstrukcija optičnega sklopnika

Optični sklopnik znotraj vsebuje infrardeči ali IR oddajnik LED (običajno zgrajen iz galijevega arzenida). Ta IR LED je optično povezan s sosednjo silikonsko detektorsko napravo, ki je običajno fototranzistor, fotodioda ali kateri koli podoben fotoobčutljiv element). Ti dve komplementarni napravi sta hermetično vgrajeni v neprozoren svetlobno odporen paket.

Podrobnosti o notranji konstrukciji optocouplerja

Zgornja slika prikazuje razčlenjen pogled na tipični šestpinski dvočrnski optični sklop (DIP). Ko se terminali, povezani z IR LED, napajajo z ustrezno prednapetostno napetostjo, ta znotraj oddaja infrardeče sevanje v valovni dolžini od 900 do 940 nanometrov.

Ta IR signal pade na sosednji fotodetektor, ki je običajno NPN fototranzistor (z občutljivostjo nastavljeno na enako valovno dolžino), in takoj prevede ter ustvari kontinuiteto na svojih kolektorskih / oddajnih terminalih.

Kot je razvidno iz slike, sta IR LED in fototranzistor nameščena na sosednjih krakih svinčenega okvirja.

Svinčeni okvir je v obliki žigosanja, izrezljanega iz fine prevodne pločevine, ki ima več podobnih zaključkov. Izolirane podlage, ki so vključene za ojačitev naprave, so ustvarjene s pomočjo notranjih vej. Ustrezni izrez DIP je ustrezno razvit iz zunanjih vej.

Ko se med ohišjem matrice in ustreznimi zatiči svinčenega okvirja vzpostavijo prevodne povezave, je prostor, ki obdaja IR LED in fototranzistor, zatesnjen v prozorni IR podprti smoli, ki se obnaša kot 'svetlobna cev' ali optični vodnik med dve IR napravi.

Celoten sklop je končno oblikovan v svetlobno odporni epoksidni smoli, ki tvori DIP paket. Na koncu so sponke svinčenih okvirjev lepo upognjene navzdol.

osnovni simbol optičnega sklopnika in pinout

Izvleček optičnega sklopnika

Zgornji diagram prikazuje shemo pinout tipičnega optičnega sklopnika v paketu DIP. Naprava je znana tudi kot optoizolator, saj med dvema čipoma ne sodeluje tok, temveč le svetlobni signali, pa tudi zato, ker imata IR oddajnik in IR detektor 100-odstotno električno izolacijo in izolacijo.

Druga priljubljena imena, povezana s to napravo, so fotoelektrični ali fotonapeti izolatorji.

Vidimo, da je osnova notranjega IR tranzistorja zaključena na zatiču 6 IC. Ta osnova običajno ostane nepovezana, saj je glavni namen naprav povezati oba vezja skozi izoliran notranji IR svetlobni signal.

Prav tako je zatič 3 odprt ali nepovezan izhod in ni pomemben. Notranji IR fototransistor je mogoče pretvoriti v fotodiodo, tako da osnovni zatič 6 povežete z emiterskim zatičem 4 in ga povežete.

Vendar zgornja funkcija morda ni dostopna v 4-polnem optičnem sklopniku ali večkanalnih optičnih sklopnikih.

Značilnosti optičnega sklopnika

Optocoupler kaže eno zelo uporabno lastnost, in sicer njegovo učinkovitost spenjanja svetlobe, imenovano razmerje trenutnega prenosa ali CTR.

To razmerje je izboljšano z idealno ujemajočim se spektrom signala IR LED s sosednjim spektrom zaznavanja fototranzistorjev.

CTR je tako opredeljen kot razmerje med izhodnim in vhodnim tokom pri nazivni ravni pristranskosti določene optične sklopke. Zastopan je v odstotkih:

CTR = Iced/ JAZfx 100%

Ko specifikacija predlaga 100-odstotni CTR, se to nanaša na prenos izhodnega toka 1 mA za vsak mA toka na IR LED. Najmanjše vrednosti za CTR lahko kažejo razlike med 20 in 100% za različne optične sklopke.

Dejavniki, ki se lahko razlikujejo med CTR, so odvisni od trenutnih specifikacij vhodne in izhodne napajalne napetosti in toka v napravi.

izhodni tok optičnega sklopnika proti karakteristikam vhodnega toka

Zgornja slika prikazuje značilno ploskev izhodnega toka notranjega fototranzistorja optičnega sklopnika (ICB) v primerjavi z vhodnim tokom (IF), če je VCB 10 V nameščen čez kolektor / osnovni zatič.

Pomembne specifikacije OptoCouplerja

Nekaj ​​bistvenih specifikacijskih parametrov optičnega sklopnika lahko preučite iz spodnjih podatkov:

Napetost izolacije (Viso) : Določena je kot absolutna največja izmenična napetost, ki lahko obstaja na vhodnih in izhodnih stopnjah vezja optičnega sklopnika, ne da bi škodila napravi. Standardne vrednosti za ta parameter lahko padejo med 500 V in 5 kV RMS.

STE: to lahko razumemo kot največjo enosmerno napetost, ki jo lahko uporabimo na izpitih fototransistorjev naprave. Običajno se to lahko giblje med 30 in 70 volti.

Če : To je največji neprekinjeni enosmerni tok, ki lahko teče v IR LED ali IMREŽA . To so standardne vrednosti trenutne nosilnosti, določene za izhod fototransistorja optičnega sklopnika, ki se lahko gibljejo med 40 in 100 mA.

Čas vzpona / padca : Ta parameter določa logično hitrost odziva optičnega sklopnika na notranji IR LED in fototranzistorju. Običajno je to lahko od 2 do 5 mikrosekund tako za dvig kot za padec. To nam pove tudi o pasovni širini optične sklopke.

Osnovna konfiguracija optocouplerja

osnovni diagram vezja optičnega sklopnika in pin

Zgornja slika prikazuje osnovno vezje optičnega sklopnika. Količina toka, ki lahko prehaja skozi fototranzistor, se določi glede na uporabljeni tok prednapetosti IR LED ali IMREŽA, čeprav sta bila popolnoma ločena.

Medtem ko je stikalo S1 odprto, tok teče skozi IMREŽAje zaviran, kar pomeni, da fototransistorju ni na voljo IR-energije.

Zaradi tega je naprava popolnoma neaktivna, zaradi česar se na izhodnem uporu R2 razvije ničelna napetost.

Ko je S1 zaprt, lahko skozi I teče tokMREŽAin R1.

S tem se aktivira IR LED, ki začne oddajati IR signale na fototranzistorju, kar mu omogoča vklop, to pa povzroči, da se na R2 razvije izhodna napetost.

To osnovno vezje optičnega sklopnika se bo dobro odzivalo na vklop / izklop preklapljanja vhodnih signalov.

Vendar pa lahko vezje po potrebi spremenite tako, da deluje z analognimi vhodnimi signali in generira ustrezne analogne izhodne signale.

Vrste optičnih sklopnikov

Fototranzistor katerega koli optičnega sklopnika ima lahko veliko različnih izhodnih dobitev in delovnih specifikacij. Spodaj razložena shema prikazuje šest drugih oblik različic optičnih sklopnikov, ki imajo svoje posebne kombinacije IRED in izhodnega fotodetektorja.

AC vhodni optični sklopnik

Prva različica zgoraj kaže dvosmerno shemo optičnega sklopnika vhodnega in fototranzistorskega izhoda, ki vključuje nekaj medsebojno povezanih galij-arzenidnih IRED-ov za povezavo vhodnih AC signalov in tudi za zaščito pred vnosom povratne polarnosti.

Običajno lahko ta različica kaže najmanj 20% CTR.

optični sklopnik za fotodarlington

Naslednja vrsta zgoraj prikazuje optični sklopnik, katerega izhod je izboljšan s silicijevim ojačevalnikom foto-darlington. To mu omogoča večji izhodni tok v primerjavi z drugim običajnim optičnim spenjačem.

Zaradi Darlingtonovega elementa na izhodu lahko ta vrsta optičnih sklopnikov ustvari najmanj 500% CTR, ko je napetost kolektorja do oddajnika približno 30 do 35 voltov. Zdi se, da je ta velikost približno desetkrat večja od običajnega optičnega sklopnika.

Vendar te morda niso tako hitre kot druge običajne naprave in je to lahko pomemben kompromis med delom s spojnikom fotodarlingtona.

Prav tako ima lahko zmanjšano količino efektivne pasovne širine za približno desetkrat. Standardne različice optičnih sklopnikov photoDarlington so 4N29 do 4N33 in 6N138 ter 6N139.

Lahko jih dobite tudi kot dvo- in štirikanalni spojniki za fotodarlington.

dvosmerni linearni izhodni optični sklopnik

Tretja shema zgoraj prikazuje optični sklopnik z IRED in MOSFET fotosenzorjem z dvosmernim linearnim izhodom. Območje izolacijske napetosti te različice je lahko do 2500 voltov efektivne vrednosti. Razpon napetosti okvare je lahko med 15 in 30 voltov, čas vzpona in padca pa približno 15 mikrosekund.

optični sklopnik photoSCR

Naslednja različica zgoraj prikazuje osnovno SCR ali tiristor optični fotosenzor na osnovi. Tu se izhod krmili s pomočjo SCR. Izolacijska napetost sklopk OptoSCR je običajno okoli 1000 do 4000 voltov RMS. Ima minimalno blokirno napetost od 200 do 400 V. Najvišji vklopni tokovi (Ifr) je lahko približno 10 mA.

optični sklopnik photoTriac

Na zgornji sliki je optični sklopnik s fototrikom. Tovrstne izhodne spojke na osnovi tiristorja imajo običajno napetost blokiranja (VDRM) 400 V.

Schmittov optični sklopnik

Na voljo so tudi optični sklopniki s Schmittovo lastnostjo sprožilca. Ta vrsta optičnega sklopnika je prikazana zgoraj, kar vključuje optični senzor na osnovi IC, ki ima Schmittov sprožilni IC, ki pretvori sinusni val ali katero koli obliko impulznega vhodnega signala v pravokotno izhodno napetost.

Te naprave, ki temeljijo na IC fotodektorjih, so dejansko zasnovane tako, da delujejo kot multivibrator. Izolacijske napetosti se lahko gibljejo med 2500 in 4000 volti.

Vklopni tok je običajno določen med 1 in 10 mA. Najnižja in največja delovna raven napajanja je med 3 in 26 volti, največja hitrost prenosa podatkov (NRZ) pa 1 MHz.

Aplikacijska vezja

Notranje delovanje optičnih sklopnikov je popolnoma podobno delovanju diskretno nastavljenega sklopa IR oddajnika in sprejemnika.

Nadzor vhodnega toka

Tako kot katera koli druga LED tudi IR optičnega sklopnika potrebuje upor za nadzor vhodnega toka do varnih meja. Ta upor je mogoče na dva osnovna načina povezati z LED optičnega sklopnika, kot je prikazano spodaj:

kako povezati upor z LED optičnim sklopnikom

Upor lahko dodamo zaporedno bodisi z anodnim terminalom (a) bodisi s katodnim terminalom (b) IRED.

AC Optocoupler

V prejšnjih razpravah smo izvedeli, da je za vhod izmeničnega toka priporočljiv optični sklopnik. Kateri koli standardni optični sklopnik pa je mogoče varno konfigurirati tudi z vhodom AC, tako da vhodnim zatičem IRED dodate zunanjo diodo, kot je dokazano v naslednjem diagramu.

zaščita pred povratno vhodno napetostjo optičnega sklopnika

Ta zasnova zagotavlja tudi varnost naprave pred nenamernimi pogoji povratne vhodne napetosti.

Digitalna ali analogna pretvorba

Da bi dobili digitalno ali analogno pretvorbo na izhodu optičnega sklopnika, lahko serijsko dodamo upor z kolektorskim zatičem optičnega tranzistorja oziroma emiterskim zatičem, prikazano spodaj:

kako nastaviti upor na optični sklopnik izhodni tranzistor

Pretvorba v foto-tranzistor ali foto-diodo

Kot je navedeno spodaj, lahko izhodni foto tranzistor optičnega sklopnika 6-pin DIP optičnega sklopnika pretvorimo v izhod foto-diode, tako da osnovni pin 6 tranzistorja njegovega foto-tranzistorja povežemo z zemljo in tako, da oddajnik ostane nepovezan ali pa ga priklopimo s pin6 .

Ta konfiguracija povzroči znatno povečanje časa vzpona vhodnega signala, hkrati pa povzroči drastično zmanjšanje vrednosti CTR na 0,2%.

kako pretvoriti izhodni fototransistor optičnega sklopnika v fotodiodo

Optocoupler Digital Interfacing

Optični sklopniki so lahko odlični, ko gre za digitalno povezovanje signala, ki deluje na različnih ravneh oskrbe.

Optični sklopniki se lahko uporabljajo za povezovanje digitalnih IC v enaki družini TTL, ECL ali CMOS in podobno v teh družinah čipov.

Optični sklopniki so tudi priljubljeni, ko gre za povezovanje osebnih računalnikov ali mikrokrmilnikov z drugimi računalniki velikega računalnika ali obremenitev, kot so motorji, releji , elektromagnet, žarnice itd. Spodnji diagram prikazuje diagram povezovanja optičnega sklopnika s TTL vezji.

Povezava TTL IC z Optocouplerjem

kako povezati optični sklopnik z vrati TTL

Tu lahko vidimo, da je IRED optičnega sklopnika povezan preko + 5V in izhoda vrat TTL, namesto na običajni način, ki je med izhodom TTL in tlemi.

To je zato, ker so vrata TTL ocenjena tako, da proizvajajo zelo nizke izhodne tokove (približno 400 uA), vendar so določena tako, da uvajajo tok s precej visoko hitrostjo (16 mA). Zato zgornja povezava omogoča optimalen aktivacijski tok za IRED, kadar je TTL nizek. Vendar to tudi pomeni, da bo izhodni odziv obrnjen.

Druga pomanjkljivost, ki obstaja pri izhodu vrat TTL, je ta, da lahko, če je njen izhod VISOK ali logika 1, ustvari približno 2,5 V nivo, kar morda ne bo dovolj za popolno IZKLOP IREDA. Mora biti najmanj 4,5 V ali 5 V, da se omogoči popoln izklop IRED-a.

Za odpravljanje te težave je vključen R3, ki zagotavlja, da se IRED popolnoma izklopi vsakič, ko izhod vrat TTL postane VISOK, tudi z 2,5 V.

Vidimo, da je izhodni zatič kolektorja optičnega sklopnika povezan med vhodom in maso TTL IC. To je pomembno, ker mora biti vhod vrat TTL ustrezno ozemljen vsaj pod 0,8 V pri 1,6 mA, da omogoči pravilno logiko 0 na izhodu vrat. Upoštevati je treba, da nastavitev, prikazana na zgornji sliki, omogoča neinvertirni odziv na izhodu.

Povezava CMOS IC z Optocouplerjem

V nasprotju s TTL izhodi CMOS IC lahko brez problema napajajo in odvajajo zadostne tokove do številnih mA.

Zato je te IC mogoče enostavno povezati z optičnim sklopnikom IRED bodisi v načinu umivalnika bodisi v načinu vira, kot je prikazano spodaj.

kako povezati optični sklopnik z vrati CMOS

Ne glede na to, katera konfiguracija je izbrana na vhodni strani, mora biti R2 na izhodni strani dovolj velika, da omogoči popolno nihanje izhodne napetosti med stanji logike 0 in 1 na izhodu vrat CMOS.

Povezava mikrokrmilnika Arduino in BJT z optičnim sklopnikom

kako povezati optični sklopnik z stopnjami Arduino in BJT

Zgornja slika prikazuje kako povezati mikrokrmilnik ali Arduino izhodni signal (5 voltov, 5 mA) z razmeroma visoko tokovno obremenitvijo skozi optični sklopnik in BJT stopnje.

Z VISOKO + 5V logiko Arduina ostaneta optični sklopnik IRED in fototranzistor izklopljena, kar omogoča, da Q1, Q2 in obremenitveni motor ostanejo vklopljeni.

Zdaj, ko izhod Arduino pade, se optični sklopnik IRED aktivira in vklopi fototranzistor. To takoj utemelji osnovno pristranskost Q1, izklopi Q1, Q2 in motor.

Povezovanje analognih signalov z optičnim sklopnikom

Optični sklopnik se lahko učinkovito uporablja tudi za povezovanje analognih signalov na dveh stopnjah vezja z določanjem pragovnega toka skozi IRED in nato modulacijo z uporabljenim analognim signalom.

Naslednja slika prikazuje, kako lahko to tehniko uporabimo za priklop analognega zvočnega signala.

kako povezati optični sklopnik z analognim zvočnim signalom

Op amp IC2 je konfiguriran kot enosmerno ojačevalno vezje. IRED optične spojke je mogoče videti nameščen na zanko negativne povratne informacije.

Ta zanka povzroči, da napetost na R3 (in s tem tok skozi IRED) natančno sledi ali sledi napetosti, ki je priključena na zatič št. 3 opcijskega ojačevalnika, ki je neinvertirajoči vhodni zatič.

Ta pin3 opcijskega ojačevalnika je nastavljen na polovico napajalne napetosti prek R1, R2 potencialne delilne mreže. To omogoča, da se pin3 modulira z izmeničnimi signali, ki so lahko zvočni signal, in povzroči, da se osvetlitev IRED spreminja glede na ta zvok ali modulirajoči analogni signal.

Tok mirujočega toka ali poraba toka v prostem teku za IRED tok se doseže pri 1 do 2 mA prek R3.

Na izhodni strani optičnega sklopnika mirovalni tok določa fototranzistor. Ta tok razvije napetost na potenciometru R4, katerega vrednost je treba prilagoditi tako, da ustvari miren izhod, ki je prav tako enak polovici napajalne napetosti.

Ekvivalent sledilnega moduliranega avdio izhodnega signala se ekstrahira preko potenciometra R4 in loči skozi C2 za nadaljnjo obdelavo.

Povezovanje triaka z optocouplerjem

Optične sklopke je mogoče idealno uporabiti za ustvarjanje popolnoma izolirane sklopke prek krmilnega vezja z nizkim enosmernim tokom in triačnega krmilnega vezja z visokim izmeničnim tokom.

Priporočljivo je, da je talna stran enosmernega vhoda povezana s pravilno ozemljitveno linijo.

Celotno postavitev si lahko ogledate na naslednjem diagramu:

kako povezati optični sklopnik s triakom in uporovno obremenitvijo, ki ne prečka nič

Zgornjo zasnovo lahko uporabimo za izolirano nadzor omrežnih AC svetilk , grelniki, motorji in druge podobne obremenitve. To vezje ni nastavljeno s krmiljenjem ničelnega prehoda, kar pomeni, da bo vhodni sprožilec povzročil, da se triak preklopi na kateri koli točki valovne oblike AC.

Tu omrežje, ki ga tvorijo R2, D1, D2 in C1, ustvari 10 V potencialno razliko, ki izhaja iz AC vhoda. Ta napetost se uporablja za sproži triak do Q1, kadar je vhodna stran vklopljena z zapiranjem stikala S1. Pomen, dokler je S1 odprt, je optični sklopnik izključen zaradi ničelne pristranskosti za Q1, zaradi česar je triak izklopljen.

V trenutku, ko je S1 zaprt, aktivira IRED, ki vklopi Q1. Q1 nato 10 V DC poveže z vrati triaka, ki triak vklopi, in sčasoma tudi vklopi priključeno obremenitev.

kako povezati optični sklopnik z ničelnim triakom in induktivno obremenitvijo

Naslednje zgornje vezje je zasnovano s silicijevim monolitnim ničelnim stikalom CA3059 / CA3079. Ta vezja omogočajo, da se triak sproži sinhrono, to je samo med prehod brez napetosti valovne oblike cikla AC.

Ko pritisnete S1, se opamp na to odzove le, če je izmenični cikel triačnega vhoda blizu nekaj mV blizu črte prehoda nič. Če je vhodni sprožilec izdelan, medtem ko izmenični tok ni blizu črte prehoda nič, potem op ojačevalnik počaka, dokler valovna oblika ne doseže prehoda ničle in šele nato sproži triak prek pozitivne logike s svojega pin4.

Ta funkcija preklapljanja ničelnega preklopa varuje priključene pred nenadnimi močnimi napetostnimi sunki in konicami, saj je vklop vklopljen na nivoju ničelnega prehoda in ne, ko je AC na višjih konicah.

S tem se odpravi tudi nepotreben radiofrekvenčni šum in motnje v daljnovodu. To optično sklopno stikalo s prehodom na nič s triakom lahko učinkovito uporabimo za izdelavo SSR oz polprevodniški releji .

Uporaba optičnega sklopnika PhotoSCR in PhotoTriacs

Optični sklopniki, ki imajo svoj fotodetektor v obliki photoSCR in photo-Triac-izhoda, so na splošno ocenjeni z nižjim izhodnim tokom.

Vendar pa ima za razliko od drugih optičnih sklopnikov optoTriac ali optoSCR precej visoko zmogljivost prenapetostnega toka (impulzna), ki je lahko veliko višja od njihovih nazivnih RMS vrednosti.

Pri optičnih sklopnikih SCR je lahko specifikacija prenapetostnega toka tudi do 5 amperov, vendar je to lahko v obliki 100 mikrosekundne impulzne širine in delovnega cikla največ 1%.

Pri triačnih optičnih sklopnikih je lahko specifikacija prenapetosti 1,2 ampera, ki mora trajati le 10 mikrosekundnih impulzov z največjim delovnim ciklom 10%.

Naslednje slike prikazujejo nekaj aplikacijskih vezij z uporabo triačnih optičnih sklopnikov.

vezja za aplikacije photoTriac in photoSCR

Na prvem diagramu je razviden fotoTriac, ki je konfiguriran tako, da žarnico aktivira neposredno iz izmeničnega voda. Tu mora biti žarnica ocenjena na manj kot 100 mA RMS in razmerje največjega vklopnega toka nižje od 1,2 ampera za varno delovanje optičnega sklopnika.

Druga zasnova prikazuje, kako je optični sklopnik photoTriac mogoče konfigurirati tako, da sproži podrejeni Triac in nato aktivira obremenitev v skladu s katero koli prednostno močjo. To vezje je priporočljivo uporabljati samo z uporovnimi obremenitvami, kot so žarnice z žarilno nitko ali grelni elementi.

Tretja slika zgoraj prikazuje, kako je mogoče spremeniti zgornja dva vezja ravnanje z induktivnimi obremenitvami kot motorji. Vezje je sestavljeno iz R2, C1 in R3, ki generirajo fazni premik v omrežju pogonskih vrat Triac.

To omogoča, da triak opravi pravilno sprožilno dejanje. Upor R4 in C2 sta uvedena kot snuber omrežje za zatiranje in nadzor prenapetostnih konic zaradi induktivnih EMF nazaj.

V vseh zgornjih aplikacijah mora biti R1 dimenzioniran tako, da se IRED napaja z vsaj 20 mA naprej toka, da se pravilno sproži triak fotodetektor.

Uporaba števca hitrosti ali detektorja vrtljajev

z uporabo optičnih sklopnikov za zaznavanje hitrosti in števcev vrtljajev

Zgornje slike pojasnjujejo nekaj unikatnih modulov optičnih sklopnikov, ki se lahko uporabljajo za merjenje števcev vrtljajev ali vrtljajev.

Prvi koncept prikazuje prilagojen sklop sklopke-prekinitve. Vidimo, da je reža v obliki zračne reže nameščena med IRED in fototranzistorjem, ki sta nameščena na ločenih ohišjih, obrnjenih drug proti drugemu skozi režo za zračno režo.

Infrardeči signal običajno lahko prehaja skozi režo brez blokade, medtem ko se modul napaja. Vemo, da lahko infrardeče signale popolnoma blokiramo tako, da na njihovo pot postavimo neprozoren predmet. V obravnavani aplikaciji, ko je dovoljeno premikanje ovire, kot so kolesne napere, skozi režo, povzroči prekinitev prehajanja IR signalov.

Ti se nato pretvorijo v taktno frekvenco skozi izhod terminalov fototranzistorja. Ta izhodna taktna frekvenca se spreminja glede na hitrost kolesa in jo je mogoče obdelati za zahtevane meritve. .

Prikazana reža ima lahko širino 3 mm (0,12 palca). Fototranzistor, ki se uporablja znotraj modula, ima fototranzistor in mora biti določen z minimalnim CTR približno 10% v stanju 'odprto'.

Modul je pravzaprav replika a standardni optični sklopnik z vgrajenim IR in fototranistorjem je edina razlika v tem, da so ti diskretno sestavljeni znotraj ločenih škatel z režo za zračno režo, ki jih ločuje.

Prvi zgornji modul se lahko uporablja za merjenje vrtljajev ali kot števec vrtljajev. Vsakič, ko jeziček kolesa prečka režo optičnega sklopnika, se fototranzistor izklopi in ustvari eno štetje.

Priloženi drugi dizajn prikazuje modul optičnega sklopnika, zasnovan kot odziv na odbojne IR signale.

IRED in fototranzistor sta nameščena v ločenih predelkih v modulu, tako da se običajno ne moreta 'videti'. Vendar sta obe napravi nameščeni tako, da imata skupni kot žariščne točke, oddaljen 5 mm (0,2-palca).

To modulu prekinitve omogoča zaznavanje premikajočih se predmetov v bližini, ki jih ni mogoče vstaviti v tanko režo. Ta vrsta reflektorskega opto modula se lahko uporablja za štetje prehoda velikih predmetov čez tekoče trakove ali predmete, ki drsijo po dovodni cevi.

Na drugi sliki zgoraj lahko vidimo, da se modul uporablja kot števec vrtljajev, ki skozi zrcalne reflektorje, nameščene na nasprotni površini vrtljivega diska, zaznava odbite IR signale med IRED in fototranzistorjem.

Ločitev med modulom optičnega sklopnika in predilnim diskom je enaka goriščni razdalji 5 mm oddajniškega para oddajnika.

Odsevne površine na kolesu lahko izdelamo s kovinsko barvo ali trakom ali steklom. Za te prilagojene diskretne optične sklopke je mogoče tudi učinkovito zaprositi štetje vrtljajev gredi motorja , merjenje vrtljajev ali vrtljajev gredi motorja na minuto itd. Zgoraj razloženi koncept pretvornikov fotografij in fotoreflektorjev je mogoče izdelati z uporabo katere koli optične detektorske naprave, kot so fotodarlington, photoSCR in photoTriac, v skladu s specifikacijami konfiguracije izhodnega vezja.

Alarm za vdor vrat / oken

Zgornji razloženi modul optičnega izolatorja je lahko učinkovito tudi kot alarm za vdor vrat ali oken, kot je prikazano spodaj:

To vezje je učinkovitejše in enostavnejše za namestitev kot običajno Alarm za vdor magnetnega trstnega releja .

Tu vezje uporablja merilnike IC 555 kot časovnik za en strel za sprožitev alarma.

Reža zračne reže optičnega izolatorja je blokirana z ročico, ki je prav tako vgrajena v okno ali vrata.

V primeru, da se vrata odprejo ali odpre okno, se blokada v reži odstrani, LED IR pa doseže fototranzistorje in aktivira posnetek monostabilna stopnja IC 555 .

IC 555 takoj sproži opozorilo piezo-zvočnega signala glede vdora.




Prejšnja: LDR vezja in načelo dela Naprej: Opozorilni krog za led za avtomobile