Ի՞նչ է լուսաամրակը, ինչպե՞ս ընտրել և օգտագործել այն։

Օպտոկուպլերները, որոնք միացնում են շղթաները՝ օգտագործելով օպտիկական ազդանշանները որպես միջավայր, ակտիվ տարր են այն ոլորտներում, որտեղ բարձր ճշգրտությունը անփոխարինելի է, ինչպիսիք են ակուստիկան, բժշկությունը և արդյունաբերությունը, իրենց բարձր բազմակողմանիության և հուսալիության, ինչպիսիք են դիմացկունությունը և մեկուսացումը։

Բայց երբ և ինչ հանգամանքներում է աշխատում օպտոկապլերը, և ո՞րն է դրա սկզբունքը։ Կամ երբ դուք իրականում օգտագործում եք լուսակապլերը ձեր սեփական էլեկտրոնիկ աշխատանքներում, կարող է չիմանաք, թե ինչպես ընտրել և օգտագործել այն։ Քանի որ օպտոկապլերը հաճախ շփոթում են «ֆոտոտրանզիստորի» և «ֆոտոդիոդի» հետ։ Հետևաբար, այս հոդվածում կներկայացվի, թե ինչ է լուսակապլերը։
Ի՞նչ է լուսակուպլերը։

Օպտոկուպլերը էլեկտրոնային բաղադրիչ է, որի ստուգաբանությունը օպտիկական է։

միակցիչ, որը նշանակում է «լույսի հետ միացում»։ Երբեմն հայտնի է նաև որպես օպտոկապակցիչ, օպտիկական մեկուսիչ, օպտիկական մեկուսացում և այլն։ Այն բաղկացած է լույս արձակող և լույս ընդունող տարրից և միացնում է մուտքային և ելքային կողմերի շղթաները օպտիկական ազդանշանի միջոցով։ Այս շղթաների միջև էլեկտրական կապ չկա, այլ կերպ ասած՝ գտնվում է մեկուսացման վիճակում։ Հետևաբար, մուտքի և ելքի միջև շղթայի միացումը առանձին է, և փոխանցվում է միայն ազդանշանը։ Անվտանգ միացրեք զգալիորեն տարբեր մուտքային և ելքային լարման մակարդակներով շղթաները, մուտքի և ելքի միջև բարձր լարման մեկուսացմամբ։

Բացի այդ, այս լուսային ազդանշանը փոխանցելով կամ արգելափակելով, այն գործում է որպես անջատիչ: Մանրամասն սկզբունքը և մեխանիզմը կբացատրվեն ավելի ուշ, բայց լուսահաղորդիչի լույս արձակող տարրը LED-ն է (լույս արձակող դիոդ):

1960-ականներից մինչև 1970-ականները, երբ հայտնագործվեցին լուսադիոդները և դրանց տեխնոլոգիական առաջընթացը նշանակալի էր,օպտոէլեկտրոնիկավերածվեց բումի։ Այդ ժամանակ տարբերօպտիկական սարքերհորինվեցին, և ֆոտոէլեկտրական միակցիչը դրանցից մեկն էր։ Հետագայում օպտոէլեկտրոնիկան արագորեն ներթափանցեց մեր կյանք։

① Սկզբունք/մեխանիզմ

Օպտոկուպլերի սկզբունքն այն է, որ լույս արձակող տարրը մուտքային էլեկտրական ազդանշանը փոխակերպում է լույսի, իսկ լույս ընդունող տարրը լույսի հետադարձ էլեկտրական ազդանշանը փոխանցում է ելքային կողմի շղթային: Լույս արձակող և լույս ընդունող տարրերը գտնվում են արտաքին լույսի բլոկի ներսում, և երկուսն էլ գտնվում են միմյանց դիմաց՝ լույսը փոխանցելու համար:

Լույս արձակող տարրերում օգտագործվող կիսահաղորդիչը լուսադիոդն է (լույս արձակող դիոդ): Մյուս կողմից, լույս ընդունող սարքերում օգտագործվում են կիսահաղորդիչների բազմաթիվ տեսակներ՝ կախված օգտագործման միջավայրից, արտաքին չափսերից, գնից և այլն, բայց ընդհանուր առմամբ, ամենատարածվածը ֆոտոտրանզիստորն է:

Երբ ֆոտոտրանզիստորները չեն աշխատում, նրանք քիչ հոսանք են անցկացնում, քան սովորական կիսահաղորդիչները։ Երբ լույսը ընկնում է այնտեղ, ֆոտոտրանզիստորը P և N տիպի կիսահաղորդիչների մակերեսին առաջացնում է ֆոտոէլեկտրաշարժիչ ուժ, N տիպի կիսահաղորդիչների անցքերը հոսում են p տիրույթ, p տիրույթում գտնվող ազատ էլեկտրոնային կիսահաղորդիչը հոսում է n տիրույթ, և հոսանքը կհոսի։

Ֆոտոտրանզիստորները ֆոտոդիոդների պես արձագանքող չեն, բայց դրանք նաև ելքային ազդանշանը մուտքային ազդանշանի հարյուրավորից մինչև 1000 անգամ ուժեղացնելու ազդեցություն ունեն (ներքին էլեկտրական դաշտի շնորհիվ): Հետևաբար, դրանք բավականաչափ զգայուն են նույնիսկ թույլ ազդանշանները որսալու համար, ինչը առավելություն է:

Իրականում, մեր տեսած «լույսի արգելափակիչը» նույն սկզբունքով և մեխանիզմով էլեկտրոնային սարք է։

Սակայն լույսի անջատիչները սովորաբար օգտագործվում են որպես սենսորներ և կատարում են իրենց դերը՝ լույսը արգելափակող առարկա անցկացնելով լույս արձակող տարրի և լույս ընդունող տարրի միջև: Օրինակ, այն կարող է օգտագործվել մետաղադրամներ և թղթադրամներ հայտնաբերելու համար վաճառքի ավտոմատներում և բանկոմատներում:

② Հատկանիշներ

Քանի որ օպտոկապլերը ազդանշանները փոխանցում է լույսի միջոցով, մուտքային և ելքային կողմերի միջև մեկուսացումը հիմնական առանձնահատկությունն է: Բարձր մեկուսացումը հեշտությամբ չի տուժում աղմուկից, բայց նաև կանխում է պատահական հոսանքի հոսքը հարակից շղթաների միջև, ինչը չափազանց արդյունավետ է անվտանգության առումով: Եվ կառուցվածքն ինքնին համեմատաբար պարզ և մատչելի է:

Երկար պատմության շնորհիվ, տարբեր արտադրողների հարուստ ապրանքացանկը նույնպես օպտիկամանրաթելային լամպերի եզակի առավելություն է: Քանի որ ֆիզիկական շփում չկա, մասերի միջև մաշվածությունը փոքր է, իսկ ծառայության ժամկետը՝ ավելի երկար: Մյուս կողմից, կան նաև բնութագրեր, որոնց դեպքում լուսային արդյունավետությունը հեշտությամբ տատանվում է, քանի որ LED-ը դանդաղորեն վատանում է ժամանակի ընթացքում և ջերմաստիճանի փոփոխություններով:

Հատկապես, երբ թափանցիկ պլաստիկի ներքին բաղադրիչը երկար ժամանակ մշուշոտ է դառնում, այն չի կարող լավ լուսավորվել։ Այնուամենայնիվ, ամեն դեպքում, մեխանիկական շփման համեմատ, դրա կյանքը չափազանց երկար է։

Ֆոտոտրանզիստորները, որպես կանոն, ավելի դանդաղ են, քան ֆոտոդիոդները, ուստի դրանք չեն օգտագործվում բարձր արագությամբ կապի համար: Այնուամենայնիվ, սա թերություն չէ, քանի որ որոշ բաղադրիչներ ունեն ուժեղացման սխեմաներ ելքային կողմում՝ արագությունը մեծացնելու համար: Իրականում, ոչ բոլոր էլեկտրոնային սխեմաներն են պետք արագությունը մեծացնելու համար:

③ Օգտագործում

Ֆոտոէլեկտրական միակցիչներհիմնականում օգտագործվում են անջատիչների շահագործման համար: Շղթան կլիցքավորվի անջատիչը միացնելով, բայց վերը նշված բնութագրերի, մասնավորապես՝ մեկուսացման և երկար ծառայության ժամկետի տեսանկյունից, այն լավ է համապատասխանում բարձր հուսալիություն պահանջող սցենարներին: Օրինակ՝ աղմուկը բժշկական էլեկտրոնիկայի և աուդիո սարքավորումների/հաղորդակցման սարքավորումների թշնամին է:

Այն նաև օգտագործվում է շարժիչային փոխանցման համակարգերում: Շարժիչի պատճառն այն է, որ արագությունը կարգավորվում է ինվերտորի կողմից, երբ այն գործարկվում է, բայց այն աղմուկ է առաջացնում բարձր ելքային հզորության պատճառով: Այս աղմուկը ոչ միայն կհանգեցնի շարժիչի խափանմանը, այլև կհոսի «գետնով»՝ ազդելով ծայրամասային սարքերի վրա: Մասնավորապես, երկար լարերով սարքավորումները հեշտությամբ են ընկալում այս բարձր ելքային աղմուկը, ուստի եթե դա տեղի է ունենում գործարանում, դա կհանգեցնի մեծ կորուստների և երբեմն լուրջ վթարների: Բարձր մեկուսացված օպտիկամանրաթելային միացումներ օգտագործելով անջատման համար, մյուս շղթաների և սարքերի վրա ազդեցությունը կարող է նվազագույնի հասցվել:

Երկրորդ, ինչպես ընտրել և օգտագործել օպտոկապուլյատորները

Ինչպե՞ս օգտագործել ճիշտ օպտոմիակցիչը արտադրանքի նախագծման մեջ կիրառելու համար: Հետևյալ միկրոկառավարիչների մշակող ինժեներները կբացատրեն, թե ինչպես ընտրել և օգտագործել օպտոմիակցիչները:

① Միշտ բաց և միշտ փակ

Կան լուսահաղորդիչների երկու տեսակ՝ մեկը, որի դեպքում անջատիչը անջատվում է (անջատվում է), երբ լարում չկա, մեկը, որի դեպքում անջատիչը միանում է (անջատվում է), երբ լարում կա, և մեկը, որի դեպքում անջատիչը միանում է, երբ լարում չկա: Կիրառեք և անջատեք, երբ լարում կա:

Առաջինը կոչվում է նորմալ բաց, իսկ երկրորդը՝ նորմալ փակ։ Ինչպես ընտրել, նախ կախված է նրանից, թե ինչ տեսակի շղթա է ձեզ անհրաժեշտ։

② Ստուգեք ելքային հոսանքը և կիրառվող լարումը

Լուսահաղորդիչները ունեն ազդանշանը ուժեղացնելու հատկություն, բայց միշտ չէ, որ կամայականորեն անցկացնում են լարումը և հոսանքը։ Իհարկե, այն անվանական է, բայց մուտքային կողմից անհրաժեշտ է կիրառել լարում՝ համապատասխան ելքային հոսանքի։

Եթե ​​նայենք ապրանքի տվյալների թերթիկին, կարող ենք տեսնել մի դիագրամ, որտեղ ուղղահայաց առանցքը ելքային հոսանքն է (կոլեկտորի հոսանք), իսկ հորիզոնական առանցքը՝ մուտքային լարումը (կոլեկտոր-ճառագայթիչ լարում): Կոլեկտորի հոսանքը տատանվում է LED լույսի ինտենսիվության համաձայն, ուստի կիրառեք լարումը ցանկալի ելքային հոսանքին համապատասխան:

Այնուամենայնիվ, կարող եք մտածել, որ այստեղ հաշվարկված ելքային հոսանքը զարմանալիորեն փոքր է: Սա այն հոսանքի արժեքն է, որը դեռևս կարող է հուսալիորեն ստացվել ժամանակի ընթացքում լուսադիոդի մաշվածությունը հաշվի առնելուց հետո, ուստի այն փոքր է առավելագույն արժեքից:

Ընդհակառակը, կան դեպքեր, երբ ելքային հոսանքը մեծ չէ: Հետևաբար, օպտոկուպլերը ընտրելիս անպայման ուշադիր ստուգեք «ելքային հոսանքը» և ընտրեք դրան համապատասխանող արտադրանքը:

③ Առավելագույն հոսանք

Առավելագույն հաղորդչական հոսանքը առավելագույն հոսանքի արժեքն է, որը օպտոկապլերը կարող է դիմանալ հաղորդչականության ժամանակ: Կրկին, գնելուց առաջ մենք պետք է համոզվենք, որ գիտենք, թե որքան ելքային հզորություն է անհրաժեշտ նախագծին և ինչպիսին է մուտքային լարումը: Համոզվեք, որ առավելագույն արժեքը և օգտագործվող հոսանքը սահմաններ չեն, այլ որ կա որոշակի առավելություն:

④ Ճիշտ տեղադրեք լուսակուտակիչը

Ճիշտ օպտոկապլերը ընտրելուց հետո, եկեք այն օգտագործենք իրական նախագծում: Տեղադրումն ինքնին հեշտ է, պարզապես միացրեք յուրաքանչյուր մուտքային և ելքային կողմերի շղթաներին միացված տերմինալները: Այնուամենայնիվ, պետք է զգույշ լինել, որ մուտքային և ելքային կողմերը չսխալվեն: Հետևաբար, դուք պետք է ստուգեք նաև տվյալների աղյուսակի խորհրդանիշները, որպեսզի տպատախտակը գծելուց հետո չհայտնաբերեք, որ ֆոտոէլեկտրական միակցիչի ոտքը սխալ է: