რა არის ფოტოკუპლერი, როგორ ავირჩიოთ და გამოვიყენოთ ფოტოაკუპლერი?

ოპტოკოპლერები, რომლებიც აკავშირებენ სქემებს ოპტიკური სიგნალების საშუალებით, როგორც საშუალება, არის ელემენტი აქტიური იმ ადგილებში, სადაც მაღალი სიზუსტე შეუცვლელია, როგორიცაა აკუსტიკა, მედიცინა და ინდუსტრია, მათი მაღალი მრავალფეროვნებისა და საიმედოობის გამო, როგორიცაა გამძლეობა და იზოლაცია.

მაგრამ როდის და რა ვითარებაში მუშაობს ოპტოკუპლერი და რა პრინციპია მის უკან? ან როდესაც რეალურად იყენებთ ფოტოგადამრევს საკუთარ ელექტრონულ სამუშაოებში, შეიძლება არ იცოდეთ როგორ აირჩიოთ და გამოიყენოთ იგი. იმის გამო, რომ ოპტოკუპლერს ხშირად ურევენ "ფოტოტრანსისტორს" და "ფოტოდიოდს". მაშასადამე, რა არის ფოტოკუპლერი, ამ სტატიაში იქნება წარმოდგენილი.
რა არის ფოტოკუპლერი?

ოპტოკუპლერი არის ელექტრონული კომპონენტი, რომლის ეტიმოლოგია ოპტიკურია

დაწყვილება, რაც ნიშნავს "შუქთან შეერთებას". ზოგჯერ ასევე ცნობილია როგორც ოპტოკუპლერი, ოპტიკური იზოლატორი, ოპტიკური იზოლაცია და ა.შ. იგი შედგება სინათლის გამოსხივების ელემენტისა და სინათლის მიმღები ელემენტისგან და აკავშირებს შეყვანის გვერდით წრეს და გამომავალ მხარეს წრედს ოპტიკური სიგნალის საშუალებით. ამ სქემებს შორის არ არსებობს ელექტრული კავშირი, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იზოლაციის მდგომარეობაში. მაშასადამე, შეყვანისა და გამომავალი სქემის კავშირი ცალკეა და მხოლოდ სიგნალი გადაიცემა. უსაფრთხოდ დააკავშირეთ სქემები მნიშვნელოვნად განსხვავებული შეყვანის და გამომავალი ძაბვის დონეებით, მაღალი ძაბვის იზოლაციით შეყვანასა და გამომავალს შორის.

გარდა ამისა, ამ სინათლის სიგნალის გადაცემით ან დაბლოკვით, ის მოქმედებს როგორც გადამრთველი. დეტალური პრინციპი და მექანიზმი მოგვიანებით იქნება ახსნილი, მაგრამ ფოტოგადამცემის შუქის გამომცემი ელემენტია LED (სინათლის დიოდი).

1960-იანი წლებიდან 1970-იან წლებამდე, როდესაც გამოიგონეს წამყვანები და მათი ტექნოლოგიური მიღწევები მნიშვნელოვანი იყო,ოპტოელექტრონიკაბუმი გახდა. იმ დროს სხვადასხვაოპტიკური მოწყობილობებიგამოიგონეს და ერთ-ერთი მათგანი იყო ფოტოელექტრული დამწყებ. შემდგომში ოპტოელექტრონიკა სწრაფად შეაღწია ჩვენს ცხოვრებაში.

① პრინციპი/მექანიზმი

ოპტოკუპლერის პრინციპია ის, რომ სინათლის გამომსხივებელი ელემენტი გარდაქმნის შემავალ ელექტრულ სიგნალს სინათლედ, ხოლო სინათლის მიმღები ელემენტი გადასცემს სინათლის უკანა ელექტრულ სიგნალს გამომავალ მხარეს წრეში. სინათლის გამოსხივების ელემენტი და სინათლის მიმღები ელემენტი მდებარეობს გარე სინათლის ბლოკის შიგნით, და ორი ერთმანეთის საპირისპიროა სინათლის გადაცემის მიზნით.

შუქის გამოსხივების ელემენტებში გამოყენებული ნახევარგამტარი არის LED (სინათლის დიოდი). მეორეს მხრივ, არსებობს მრავალი სახის ნახევარგამტარები, რომლებიც გამოიყენება სინათლის მიმღებ მოწყობილობებში, რაც დამოკიდებულია გამოყენების გარემოზე, გარე ზომაზე, ფასზე და ა.შ., მაგრამ ზოგადად, ყველაზე ხშირად გამოიყენება ფოტოტრანზისტორი.

როდესაც არ მუშაობს, ფოტოტრანზისტორები ატარებენ მცირე დენს, რასაც ჩვეულებრივი ნახევარგამტარები აკეთებენ. როდესაც შუქი ეცემა იქ, ფოტოტრანზისტორი წარმოქმნის ფოტოელექტრომამოძრავებელ ძალას P-ტიპის ნახევარგამტარის და N-ტიპის ნახევარგამტარის ზედაპირზე, N-ტიპის ნახევარგამტარის ხვრელები მიედინება p რეგიონში, თავისუფალი ელექტრონის ნახევარგამტარი მიედინება p რეგიონში. n რეგიონში და დენი შემოვა.

ფოტოტრანზისტორები არ არიან ისეთივე რეაგირებადი, როგორც ფოტოდიოდები, მაგრამ მათ ასევე აქვთ გამომავალი ასობით-1000-ჯერ შეყვანის სიგნალის გაძლიერების ეფექტი (შიდა ელექტრული ველის გამო). ამიტომ ისინი საკმარისად მგრძნობიარენი არიან სუსტი სიგნალების მისაღებადაც კი, რაც უპირატესობაა.

სინამდვილეში, „შუქის ბლოკერი“, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, არის ელექტრონული მოწყობილობა იგივე პრინციპით და მექანიზმით.

თუმცა, სინათლის შეფერხებები ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც სენსორები და ასრულებენ თავიანთ როლს შუქის დამბლოკავი ობიექტის გავლის გზით სინათლის გამოსხივებასა და სინათლის მიმღებ ელემენტს შორის. მაგალითად, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მონეტებისა და ბანკნოტების გამოსავლენად ავტომატებსა და ბანკომატებში.

② მახასიათებლები

ვინაიდან ოპტოკუპლერი გადასცემს სიგნალებს სინათლის საშუალებით, იზოლაცია შეყვანის მხარესა და გამომავალ მხარეს შორის არის მთავარი მახასიათებელი. მაღალ იზოლაციაზე ადვილად არ მოქმედებს ხმაური, მაგრამ ასევე ხელს უშლის დენის შემთხვევით გადინებას მიმდებარე სქემებს შორის, რაც უკიდურესად ეფექტურია უსაფრთხოების თვალსაზრისით. და თავად სტრუქტურა შედარებით მარტივი და გონივრულია.

ხანგრძლივი ისტორიის გამო, სხვადასხვა მწარმოებლების მდიდარი პროდუქციის ასორტიმენტი ასევე არის ოპტოკუპლერების უნიკალური უპირატესობა. იმის გამო, რომ ფიზიკური კონტაქტი არ არის, ნაწილებს შორის ცვეთა მცირეა და სიცოცხლე უფრო გრძელია. მეორეს მხრივ, ასევე არსებობს მახასიათებლები, რომ მანათობელი ეფექტურობა ადვილად ცვალებადია, რადგან LED ნელ-ნელა გაუარესდება დროისა და ტემპერატურის ცვლილებებთან ერთად.

განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც გამჭვირვალე პლასტმასის შიდა კომპონენტი დიდი ხნის განმავლობაში მოღრუბლული ხდება, ეს არ შეიძლება იყოს ძალიან კარგი განათება. თუმცა, ნებისმიერ შემთხვევაში, სიცოცხლე ძალიან გრძელია მექანიკური კონტაქტის კონტაქტთან შედარებით.

ფოტოტრანზისტორები ზოგადად უფრო ნელია ვიდრე ფოტოდიოდები, ამიტომ ისინი არ გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი კომუნიკაციებისთვის. თუმცა, ეს არ არის მინუსი, რადგან ზოგიერთ კომპონენტს აქვს გამაძლიერებელი სქემები გამომავალ მხარეს სიჩქარის გაზრდის მიზნით. სინამდვილეში, ყველა ელექტრონულ წრეს არ სჭირდება სიჩქარის გაზრდა.

③ გამოყენება

ფოტოელექტრული დამწყებლებიძირითადად გამოიყენება გადართვის ოპერაციისთვის. ჩართვა ენერგიით გააქტიურდება გადამრთველის ჩართვით, მაგრამ ზემოაღნიშნული მახასიათებლების, განსაკუთრებით იზოლაციისა და ხანგრძლივი მუშაობის თვალსაზრისით, ის კარგად შეეფერება სცენარებს, რომლებიც საჭიროებენ მაღალ საიმედოობას. მაგალითად, ხმაური სამედიცინო ელექტრონიკის და აუდიო აღჭურვილობის/საკომუნიკაციო აღჭურვილობის მტერია.

იგი ასევე გამოიყენება ძრავის ამძრავ სისტემებში. ძრავის მიზეზი არის ის, რომ სიჩქარეს აკონტროლებს ინვერტორი, როდესაც ის ამოძრავებს, მაგრამ ის წარმოქმნის ხმაურს მაღალი სიმძლავრის გამო. ეს ხმაური არა მხოლოდ გამოიწვევს თავად ძრავის გაფუჭებას, არამედ „მიწის“ მეშვეობით გაედინება, რომელიც გავლენას ახდენს პერიფერიულ მოწყობილობებზე. კერძოდ, ხანგრძლივი გაყვანილობის მქონე მოწყობილობებს ადვილად აღიქვამენ მაღალი გამომავალი ხმაური, ასე რომ, თუ ეს მოხდება ქარხანაში, ეს გამოიწვევს დიდ ზარალს და ზოგჯერ სერიოზულ ავარიებს. გადართვისთვის მაღალ იზოლირებული ოპტოკუპლერების გამოყენებით, ზემოქმედება სხვა სქემებსა და მოწყობილობებზე შეიძლება მინიმუმამდე შემცირდეს.

მეორე, როგორ ავირჩიოთ და გამოვიყენოთ ოპტოკუპლერები

როგორ გამოვიყენოთ სწორი ოპტოკუპლერი პროდუქტის დიზაინში გამოსაყენებლად? შემდეგი მიკროკონტროლერების განვითარების ინჟინრები აგიხსნით, თუ როგორ უნდა აირჩიოთ და გამოიყენოთ ოპტოკუპლერები.

① ყოველთვის ღია და ყოველთვის დახურული

არსებობს ორი სახის ფოტოგადამყვანი: ტიპი, რომელშიც ჩამრთველი გამორთულია (გამორთულია) როცა არ არის ძაბვა, ტიპი, რომელშიც ჩამრთველი ჩართულია (გამორთულია) ძაბვის გამოყენებისას და ტიპი, რომელშიც ჩამრთველი. ჩართულია, როდესაც არ არის ძაბვა. წაისვით და გამორთეთ ძაბვის გამოყენებისას.

პირველს ჩვეულებრივ ღიას უწოდებენ, მეორეს კი ჩვეულებრივ დახურულს. როგორ ავირჩიოთ, პირველ რიგში დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა სახის წრე გჭირდებათ.

② შეამოწმეთ გამომავალი დენი და გამოყენებული ძაბვა

ფოტოდამერთებს აქვთ სიგნალის გამაძლიერებელი თვისება, მაგრამ ყოველთვის არ გადიან ძაბვასა და დენს სურვილისამებრ. რა თქმა უნდა, ის რეიტინგულია, მაგრამ ძაბვის გამოყენება საჭიროა შეყვანის მხრიდან სასურველი გამომავალი დენის მიხედვით.

თუ გადავხედავთ პროდუქტის მონაცემთა ფურცელს, ვხედავთ დიაგრამას, სადაც ვერტიკალური ღერძი არის გამომავალი დენი (კოლექტორის დენი) და ჰორიზონტალური ღერძი არის შემავალი ძაბვა (კოლექტორ-ემიტერის ძაბვა). კოლექტორის დენი იცვლება LED სინათლის ინტენსივობის მიხედვით, ამიტომ გამოიყენეთ ძაბვა სასურველი გამომავალი დენის მიხედვით.

თუმცა, შეიძლება იფიქროთ, რომ აქ გამოთვლილი გამომავალი დენი საოცრად მცირეა. ეს არის მიმდინარე მნიშვნელობა, რომელიც ჯერ კიდევ შეიძლება საიმედოდ გამოვიდეს LED- ის გაუარესების გათვალისწინების შემდეგ დროთა განმავლობაში, ამიტომ ის მაქსიმალურ რეიტინგზე ნაკლებია.

პირიქით, არის შემთხვევები, როდესაც გამომავალი დენი არ არის დიდი. ამიტომ, ოპტოკუპლერის არჩევისას, დარწმუნდით, რომ ყურადღებით შეამოწმეთ "გამომავალი დენი" და შეარჩიეთ პროდუქტი, რომელიც შეესაბამება მას.

③ მაქსიმალური დენი

გამტარობის მაქსიმალური დენი არის მაქსიმალური დენის მნიშვნელობა, რომელსაც ოპტოკუპლერი გაუძლებს გატარებისას. კიდევ ერთხელ, ჩვენ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ ვიცით რამდენი გამოსავალი სჭირდება პროექტს და რა არის შეყვანის ძაბვა, სანამ ვიყიდით. დარწმუნდით, რომ მაქსიმალური მნიშვნელობა და გამოყენებული დენი არ არის ლიმიტები, მაგრამ არის გარკვეული ზღვარი.

④ სწორად დააყენეთ ფოტოდამწყვდე

სწორი ოპტოკუპლერის არჩევის შემდეგ, მოდით გამოვიყენოთ იგი რეალურ პროექტში. ინსტალაცია თავისთავად მარტივია, უბრალოდ დააკავშირეთ ტერმინალები, რომლებიც დაკავშირებულია თითოეულ შეყვანის გვერდით წრესთან და გამომავალ გვერდით წრესთან. თუმცა, ფრთხილად უნდა იყოთ, რომ არ მოხდეს შეყვანის და გამომავალი მხარის არასწორი ორიენტირება. ამიტომ, თქვენ ასევე უნდა შეამოწმოთ სიმბოლოები მონაცემთა ცხრილში, რათა არ აღმოაჩინოთ, რომ ფოტოელექტრული დამწყებლის ფეხი არასწორია PCB დაფის დახატვის შემდეგ.