Отражательный оптрон

На рис. 4 показан другой тип оптического датчика — отражатель­ный оптрон (reflective sensor). Принцип работы этого датчика такой же, как и щелевого, с той разницей, что фототранзистор собирает отраженный, а не прямой свет. Большинство датчиков отражения характеризуются фокусным расстоянием — оптимальным расстоянием, на котором должен быть размещен отражающий объект от датчика. Это расстояние составляет обычно величину 0.254... 1.270 см (от 0.1 до 0.5 дюйма). Типичное примене­ние отражательных оптронов — это регистрация вращения двигателя по нанесенным на его ось темным меткам.

Поскольку фототранзистор довольно медленнодействующий оптичес­кий прибор, то данное обстоятельство ограничивает максимальную ско­рость регистрации.

Рис. 4 Оптический Рис. 4 Оптический датчик — отражатель­ный оптрон

Типичное время включения фототранзистора 8 мкс, а выключения 50 мкс. Эти временные параметры определяются скоростью носителей под действием света в переходе база-эмиттер транзистора.

Коэффициент усиления по току

Оптопара светодиод-фототранзистор имеет ограниченный коэффици­ент усиления, обычно меньше единицы. Отношение тока, протекающего в коллекторе фототранзистора к току через светодиод, называется коэффи­циентом передачи по току, КПТ (Current transfer Ratio CTR).

Типичное значение КПТ для щелевых оптронов составляет 0.1. Это значит, что при токе 10 мА, протекающем через светодиод. ток коллектора фототранзистора составит 1 ма

2 Практическая часть

• Рассмотрел методы изучения процесса ввода информации с датчиков.

• Выполнил примеры изучения процесса ввода информации с датчиков.

• Проанализировал результат изучения процесса ввода информации с датчиков .

ИС ИС LM335 (Рис.1) от фирмы National Semiconductor формирует на выходе напряжение, пропорциональное температуре. Изменение выходного напряже­ния равно 10 мВ на градус Цельсия. При 0°С выходное напряжение составляет 2.73В, а при 100°С составляет 3.73В. ИС LM335 потребляет ток от 0.4 до 5 мА.

Рис.1 ИС LM335

Датчики ИС LM34/35 получают питание от напряжений в диапазоне 4...20 В и формируют на выходе напряжение, пропорциональное температуре.

ИС LM34/35 формирует 500 мВ при 50°С и добавляет 10 мВ на каждый градус Цельсия. ИС LM34 калибрована в тем­пературной шкале Фаренгейта, а ИС LM35 — в градусах Цельсия.

Выход ИС LM34/35 может быть непосредственно подключен к входу АЦП или компаратора.

ИС LM34/35 National Semiconductor содержит температурный датчик и 13-битный сигма-дельта АЦП и измеряет температуру в диапазоне -55...+150°С. Она имеет на выходе АЦП интерфейс SPI/Microware, которым соединяется с микропроцессором.

ИС LM34/35 пос­тавляется в 8-выводном корпусе для поверхностного монтажа (SМТ).

Напряжение пита­ния микросхемы в зависимости от модификации — 3.3 или 5 В..

В качестве оптического датчика чаще всего выступает оптопара светодиод-фотоприемник, называемая также оптроном.

Выпускаются оптроны с закрытым (optoisolator) оптическим каналом (в монолитном микросхем­ном исполнении) и открытым оптическим каналом (щелевые и отража­тельные оптроны)