De moderne wetenschap ontwikkelt zich het meest actiefverschillende richtingen, waarbij wordt geprobeerd alle mogelijke potentieel nuttige activiteitsgebieden te bestrijken. Onder dit alles moeten opto-elektronische apparaten worden benadrukt, die zowel bij gegevensoverdracht als bij opslag of verwerking worden gebruikt. Ze worden bijna overal gebruikt waar een min of meer complexe techniek wordt gebruikt.
Wat is het?
Onder opto-elektronische apparaten, die ookbekend als optocouplers, ze begrijpen speciale halfgeleider-type apparaten die straling kunnen verzenden en ontvangen. Deze structurele elementen worden fotodetector en lichtzender genoemd. Ze kunnen verschillende opties hebben om met elkaar te communiceren. Het werkingsprincipe van dergelijke producten is gebaseerd op de omzetting van elektriciteit in licht, evenals het omgekeerde van deze reactie. Als gevolg hiervan kan het ene apparaat een bepaald signaal verzenden, terwijl het andere het ontvangt en "decodeert". Opto-elektronische apparaten worden gebruikt in:
- communicatie-eenheden van apparatuur;
- ingangscircuits van meetapparatuur;
- hoogspannings- en hoogstroomcircuits;
- krachtige thyristors en triacs;
- relais apparaten enzovoort.
Al deze producten kunnen worden ingedeeld in verschillende basisgroepen, afhankelijk van hun individuele componenten, ontwerp of andere factoren. Hieronder meer hierover.
Emitter
Opto-elektronische apparaten en apparaten zijn uitgerust met signaaloverdrachtssystemen. Ze worden emitters genoemd en, afhankelijk van het type, zijn de producten als volgt onderverdeeld:
- Laser en leds. Dergelijke elementen behoren tot de meest veelzijdige.Ze worden gekenmerkt door hoge rendementen, een zeer smal bundelspectrum (deze parameter staat ook bekend als quasi-chromaticiteit), een vrij breed werkbereik, een duidelijke stralingsrichting en een zeer hoge werksnelheid. Apparaten met dergelijke emitters werken zeer lang en uiterst betrouwbaar, verschillen in hun kleine formaat en laten zich goed zien op het gebied van micro-elektronische modellen.
- Elektroluminescerende cellen. Zo'n structureel element is niet echt te zienhoge instelling voor conversiekwaliteit en werkt niet te lang. Tegelijkertijd zijn de apparaten erg moeilijk te beheren. Ze zijn echter het meest geschikt voor fotoresistors en kunnen worden gebruikt om multi-element, multifunctionele structuren te creëren. Niettemin worden, vanwege hun tekortkomingen, nu zenders van dit type vrij zelden gebruikt, alleen als het echt onmogelijk is om zonder hen te doen.
- Neon lampen. De lichtopbrengst van deze modellen is relatief laag, daarnaast zijn ze niet goed bestand tegen beschadigingen en gaan ze niet lang mee. Ze zijn groot van formaat. Ze worden uiterst zelden gebruikt in bepaalde soorten apparaten.
- Gloeilampen. Dergelijke emitters worden alleen in weerstandsapparatuur gebruikt en nergens anders.
Als gevolg hiervan zijn LED- en lasermodellen optimaal geschikt voor bijna alle activiteitengebieden, en alleen in sommige gebieden waar het onmogelijk is om anders te doen, worden andere opties gebruikt.
Fotodetector
Opto-elektronische apparaten worden ook geclassificeerd volgens het type van dit deel van de structuur. Als ontvangstelement kunnen verschillende soorten producten worden gebruikt.
- Foto-thyristors, transistors en diodes. Ze behoren allemaal tot universele apparaten,kunnen werken met een open type overgang. Meestal is het ontwerp gebaseerd op silicium en daardoor krijgen producten een vrij breed gevoeligheidsbereik.
- Fotoweerstanden. Dit is het enige alternatief, het belangrijkstehet voordeel hiervan is het veranderen van eigenschappen op een zeer complexe manier. Dit helpt om allerlei wiskundige modellen te implementeren. Helaas zijn het de fotoresistors die traag zijn, wat de reikwijdte van hun toepassing aanzienlijk verkleint.
Beam-ontvangst is een van de meest elementaire elementeneen dergelijk apparaat. Pas nadat het kan worden ontvangen, begint de verdere verwerking en het zal onmogelijk zijn als de kwaliteit van de verbinding niet hoog genoeg is. Hierdoor wordt er veel aandacht besteed aan het ontwerp van de fotodetector.
Optisch kanaal
De ontwerpkenmerken van producten kunnen goed zijntoon het gebruikte notatiesysteem voor foto-elektronische en opto-elektronische apparaten. Dit geldt ook voor het datatransmissiekanaal. Er zijn drie hoofdopties:
- Langwerpig kanaal. De fotodetector in dit model is ver genoegeen serieuze afstand van het optische kanaal en vormt een speciale lichtgeleider. Het is deze ontwerpoptie die actief wordt gebruikt in computernetwerken voor actieve gegevensoverdracht.
- Gesloten kanaal. Dit type constructie maakt gebruik van een specialebescherming. Het beschermt het kanaal perfect tegen invloeden van buitenaf. Er worden modellen voor een galvanisch isolatiesysteem gebruikt. Dit is een vrij nieuwe en veelbelovende technologie, die nu continu wordt verbeterd en geleidelijk de elektromagnetische relais vervangt.
- Open kanaal. Dit ontwerp impliceert de aanwezigheid van een luchtspleet tussen de fotodetector en de zender. Modellen worden gebruikt in diagnosesystemen of verschillende sensoren.
Spectraalgebied
In termen van deze indicator kunnen alle soorten opto-elektronische apparaten worden onderverdeeld in twee typen:
- Dichtbij bereik. De golflengte varieert in dit geval van 0,8 tot 1,2 micron. Meestal wordt een dergelijk systeem gebruikt in apparaten met een open kanaal.
- Verre bereik. Hier is de golflengte al 0,4-0,75 micron. Het wordt gebruikt in de meeste soorten andere producten van dit type.
ontwerp
Volgens deze indicator zijn opto-elektronische apparaten onderverdeeld in drie groepen:
- Speciaal. Dit omvat apparaten die zijn uitgerust met meerdere zenders en fotodetectoren, sensoren voor aanwezigheid, positie, rook, enzovoort.
- Integraal. Deze modellen maken bovendien gebruik van speciale logische circuits, comparatoren, versterkers en andere apparaten. Hun uitgangen en ingangen zijn onder andere galvanisch gescheiden.
- Elementair. Dit is de eenvoudigste versie van producten waarinontvanger en zender zijn slechts in één exemplaar aanwezig. Ze kunnen zowel thyristor als transistor, diode, resistief en, in het algemeen, andere zijn.
De apparaten kunnen alle drie de groepen gebruikenof elk afzonderlijk. Structurele elementen spelen een essentiële rol en hebben direct invloed op de functionaliteit van het product. Tegelijkertijd kan geavanceerde apparatuur, indien nodig, de eenvoudigste, elementaire variëteiten gebruiken. Maar het omgekeerde is ook waar.
Opto-elektronische apparaten en hun toepassingen
Qua apparaatgebruik kunnen ze allemaal worden onderverdeeld in 4 categorieën:
- Geïntegreerde schakelingen. Ze worden in een groot aantal verschillende apparaten gebruikt.Het principe wordt gebruikt tussen verschillende constructie-elementen met behulp van afzonderlijke delen die van elkaar zijn geïsoleerd. Dit voorkomt dat de componenten op een andere manier samenwerken dan degene die door de ontwikkelaar wordt geleverd.
- Isolatie. In dit geval worden speciale optische weerstandsparen gebruikt, hun diode-, thyristor- of transistortypen, enzovoort.
- Transformatie. Dit is een van de meest voorkomende use-cases. Daarin wordt de stroom omgezet in licht en op deze manier toegepast. Een eenvoudig voorbeeld zijn allerlei soorten lampen.
- Omgekeerde transformatie. Dit is al een volledig tegenovergestelde optie, waarbij het licht is dat wordt omgezet in stroom. Wordt gebruikt om allerlei soorten ontvangers te maken.
In feite is het praktisch moeilijk voor te stellenelk apparaat dat op elektriciteit werkt en geen opto-elektronische componenten heeft. Ze kunnen in kleine aantallen worden gepresenteerd, maar ze zullen nog steeds aanwezig zijn.
uitslagen
Alle opto-elektronische apparaten, thyristors, diodes,halfgeleiderelementen zijn structurele elementen van verschillende soorten apparatuur. Ze stellen een persoon in staat om licht te ontvangen, informatie te verzenden, te verwerken of zelfs op te slaan.
