Спеціальні оптрони

Конструкції цих приладів між випромінювачем і фотоприймачем є повітряний проміжок. Якщо у цей проміжок помістити механічний переривач, то тим самим можна керувати світловим потоком, а у результаті і вихідним сигналом оптрона. Цей тип оптронів називається оптопереривачами. Область використання оптопереривачів – індукція положення і підрахунок обєктів, сигналізація про зміну параметрів повітряного середовища між випромінювачем і фотоприймачем (наприклад, при появі диму), зчитування інформації з перфострічок і т.д.

Другий тип оптронів з відкритим оптичним каналом – це відбиваючі оптрони – які реєструють світловий потік, відбитий від досліджуваної поверхні. Ці прилади дозволяють, наприклад, здійснювати автоматичний контроль шорсткості поверхні, її дефектності.

Із-за наявності повітряного проміжку у оптичному каналі коефіцієнт передачі по струму таких оптронів малий, причому у відбиваючих оптронів він ще залежить і від властивостей досліджуваної поверхні, а також від відстані до неї. Реально ця відстань не повинна перевищувати декількох міліметрів.

Приклад схеми, у якій використовується відбиваючий оптрон з відкритим оптичним каналом, приведено на рис.3. На цій схемі 1-генератор імпульсного сигналу, який подається на світлодіод 3 оптопари, 6-пристрій, який реєструє сигнал з фототранзистора, 4,2 і 5 – підсилювачі вхідного та вихідного сигналів. При зміні інтенсивності відбитого від досліджуваної поверхні світлового потоку змінюється струм фотоприймача, що фіксується реєструючим пристроєм.

Серед труднощі схемної реалізації подібних пристроїв слід назвати необхідність усунення впливу посторонньої зовнішньої засвітки і забезпечення точної просторової орієнтації випромінювача. Положення значно покращується, якщо використати оптрони, у яких у якості оптичного каналу використовують волоконні світлодіоди. У такому оптроні оптичний канал забезпечує не тільки гальванічну розвязку, але і передачу інформації випромінювання без втрат. Тут оптрон виступає коротка лінія звязку, яка не відміну від звязку з допомогою дроту має ряд переваг, властивих тільки оптронам: зменшення габаритів і маси за рахунок меншої густини використовуваних матеріалів і відмовлення від важких екрануючих оболонок; завадостійкість каналу; секретність передачі інформації, яка зумовлена відсутністю випромінювання в оточуючий простір. При введені оптичного сигналу у світлопровід мають значні втрати випромінювання. Тому оптрони з світловодом мають значно менший коефіцієнт передачі по струмові (менше 0,01%). Тому узгоджуючи підсилюючі пристрої тут значно складніші, ніж в оптронних інтегральних схемах.

Досить перспективними є оптрони з керуючим оптичним каналом, тобто такі прилади, у яких між випромінювачем і фотоприймачем розміщене нелінійне середовище, оптичними властивостями якого можна керувати. Принципово зміна властивостей середовища може приводити до зміни амплітуди, фази, частоти, поляризації світла, яке проходить через це середовище. Практично вдається використати тільки зміну амплітуди і поляризації випромінювання.

14