Вторник26 сентября
Технологии

Оптоэлектронные приборы: описание, классификация, применение и виды

3 сентября 2017

Современная наука активно развивается в самых разных направлениях, стремясь охватить все возможные потенциально полезные сферы деятельности. Среди всего этого следует выделить оптоэлектронные приборы, которые используются как в процессе передачи данных, так и их хранения или обработки. Они используются практически везде, где применяется более или менее сложная техника.

Что это такое?

Под оптоэлектронными приборами, которые также известны как оптроны, понимают специальные приборы полупроводникового типа, способные отправлять и принимать излучение. Эти элементы конструкции носят названия фотоприемника и светоизлучателя. Они могут иметь разные варианты связи между собой. Принцип функционирования подобных изделий основан на преобразовании электричества в свет, а также обратной этой реакции. Как следствие, одно устройство может отправлять определенный сигнал, а другое его принимает и «расшифровывает». Используются оптоэлектронные приборы в:

  • блоках связи аппаратуры;
  • входных цепях измеряющих устройств;
  • высоковольтных и сильноточных цепях;
  • мощных тиристорах и симисторах;
  • релейных устройствах и так далее.

Все такие изделия могут быть классифицированы по нескольким базовым группам, в зависимости от их отдельных компонентов, конструкции или других факторов. Об этом ниже.

оптоэлектронные приборы

Излучатель

Оптоэлектронные приборы и устройства оснащаются системами передачи сигнала. Их называют излучателями и в зависимости от типа, изделия разделяются следующим образом:

  • Лазерные и светодиоды. Такие элементы относятся к самым универсальными. Для них характерны высокие показатели коэффициента полезного действия, весьма узкий спектр луча (этот параметр также известен как квазихроматичность), достаточно широкий диапазон работы, поддержание четкого направления излучения и очень высокая скорость работы. Устройства с подобными излучателями работают очень долго и крайне надежно, отличаются небольшими размерами и отлично показывают себя в сфере микроэлектронных моделей.
  • Электролюминесцентные ячейки. Такой элемент конструкции показывает не особо высокий параметр качества преобразования и работает не слишком долго. При этом, устройствами весьма тяжело управлять. Однако именно они лучше всего подходят для фоторезисторов и могут использоваться для создания многоэлементных, многофункциональных структур. Тем не менее в силу своих недостатков, сейчас излучатели такого типа используются достаточно редко, только тогда, когда без них действительно нельзя обойтись.
  • Неоновые лампы. Отдача света этих моделей сравнительно невысока, а также они плохо выдерживают повреждения и работают недолго. Отличаются большими размерами. Используются крайне редко, в отдельных видах приборов.
  • Ламы накаливания. Такие излучатели применяются только в резисторном оборудовании и больше нигде.

Как следствие, светодиодные и лазерные модели оптимально подходят практически для всех сфер деятельности и лишь в некоторых областях, где по-другому нельзя, применяются другие варианты.

оптоэлектронные приборы и устройства

Фотоприемник

Классификация оптоэлектронных приборов также производится и по типу этой части конструкции. В качестве принимающего элемента могут использоваться разные типы изделий.

  • Фото- тиристоры, транзисторы и диоды. Все они относятся к универсальным устройствам, способным работать с переходом открытого типа. Чаще всего в основе конструкции лежит кремний и из-за этого изделия получают достаточно широкий спектр чувствительности.
  • Фоторезисторы. Это единственный альтернативный вариант, главным преимуществом которого является изменение свойств очень сложным образом. Это помогает реализовывать всевозможные математические модели. К сожалению, именно фоторезисторы инерционны, что значительно сужает сферу их применения.

Прием луча – это один из самых базовых элементов любого подобного устройства. Только после того как он сможет быть получен, начинается дальнейшая обработка, и она будет невозможна при недостаточно высоком качестве связи. Как следствие, конструкции фотоприемника уделяется огромное внимание.

классификация оптоэлектронных приборов

Оптический канал

Особенности конструкции изделий может неплохо показать используемая система обозначений фотоэлектронных и оптоэлектронных приборов. В том числе это касается и канала передачи данных. Выделяют три основных их варианта:

  • Удлиненный канал. Фотоприемник в такой модели отдален на достаточно серьезное расстояние от оптического канала, образуя специальный световод. Именно такой вариант конструкции активно применяется в компьютерных сетях для активной передачи данных.
  • Закрытый канал. Такой тип конструкции использует специальную защиту. Она превосходно предохраняет канал от внешнего воздействия. Применяются модели для системы гальванической развязки. Это достаточно новая и перспективная технология, сейчас непрерывно совершенствующаяся и постепенно заменяющая собой электромагнитные реле.
  • Открытый канал. Такая конструкция подразумевает наличие воздушного зазора между фотоприемником и излучателем. Используются модели в системах диагностики или разнообразных датчиках.

система обозначений фотоэлектронных и оптоэлектронных приборов

Спектральный диапазон

С точки зрения этого показателя, все виды оптоэлектронных приборов можно разделить на два вида:

  • Ближний диапазон. Длина волны в данном случае колеблется в пределах 0,8-1,2 мкм. Чаще всего такая система применяется в устройствах, использующих открытый канал.
  • Дальний диапазон. Тут длина волны уже 0,4-0,75 мкм. Применяется в большинстве видов остальных изделий такого типа.

полупроводниковые приборы диоды тиристоры оптоэлектронные приборы

Конструкция

По этому показателю оптоэлектронные приборы разделяются на три группы:

  • Специальные. Сюда входят устройства оснащенными несколькими излучателями и фотоприемниками, датчиками присутствия, положения, задымленности и так далее.
  • Интегральные. В таких моделях дополнительно используются специальные логические схемы, компараторы, усилители и другие устройства. Кроме всего прочего, выходы и входы у них гальванически развязаны.
  • Элементарные. Это самый простой вариант изделий, в которых приемник и излучатель присутствуют только в одном экземпляре. Они могут быть как тиристорными, так и транзисторными, диодными, резистивными и вообще, любыми другими.

В приборах могут использоваться все три группы или каждая по отдельности. Конструктивные элементы играют существенную роль и напрямую воздействуют на функциональность изделия. В то же время сложное оборудование может использовать и самые простейшие, элементарные разновидности, если это будет целесообразно. Но верно и обратное.

оптоэлектронные приборы и их применение

Оптоэлектронные приборы и их применение

С точки зрения использования устройств все они могут разделяться на 4 категории:

  • Интегральные схемы. Применяются в самых разных приборах. Используется принцип между разными элементами конструкции при помощи отдельных частей, которые изолированы друг от друга. Это не дает взаимодействовать компонентам никаким образом, кроме того, который был предусмотрен разработчиком.
  • Изоляция. В этом случае используются специальные оптические резисторные пары, их диодные, тиристорные или транзисторные разновидности и так далее.
  • Преобразование. Это один из самых распространенных вариантов использования. В нем ток трансформируется в свет и применяется именно таким образом. Простой пример – всевозможные лампы.
  • Обратное преобразование. Это уже полностью противоположный вариант, в котором именно свет трансформируется в ток. Используются для создания всевозможных приемников.

Фактически, сложно представить себе практически любое устройство, работающее на электричестве и лишенное какого-то варианта оптоэлектронных компонентов. Они могут быть представлены в небольшом количестве, но все равно будут присутствовать.

виды оптоэлектронных приборов

Итоги

Все оптоэлектронные приборы, тиристоры, диоды, полупроводниковые приборы – это конструктивные элементы разных видов оборудования. Они позволяют человеку получать свет, передавать информацию, обрабатывать или даже хранить ее.

Источник: fb.ru
Похожие материалы
Категория товаров и услуг: описание, классификация и виды Бизнес
Категория товаров и услуг: описание, классификация и виды

В первую очередь перед рассмотрением того, как определяется категория товаров, нужно разобраться с основными терминами. В качестве продуктов представляется абсолютно все, что являет собой определенную ценность на современном рынке и может быть продано. Соответственно, категория товаров может быть самой разной, а продуктов среди нас огромное множество, и к...

Дозатор корма своими руками. Дозатор корма: описание, классификация, виды и отзывы Дом и семья
Дозатор корма своими руками. Дозатор корма: описание, классификация, виды и отзывы

Дозаторы сухого корма незаменимы, если в доме живут несколько кошек или собак. Это современное устройство упрощает кормление и совершенно не отнимает время у хозяина. Существует множество вариантов дозаторов, начиная с бюджетных, заканчивая более дорогими устройствами. Их преимущество заключается в том, что домашнее животное может находиться без хозяина н...

Фермы: виды ферм, описание, классификация и принцип работы Домашний уют
Фермы: виды ферм, описание, классификация и принцип работы

В строительстве фермы охватывают разные сферы применения, выступая силовыми механическими и каркасными элементами конструкций. В сущности, они представляют собой стержневые системы, которые в зависимости от условий эксплуатации могут обеспечивать разную степень растяжения и сжатия. Но это упрощенное устройство данного элемента, поскольку встречаются и сло...

Лицевая дуга в стоматологии: описание, особенности применения, виды и отзывы Здоровье
Лицевая дуга в стоматологии: описание, особенности применения, виды и отзывы

Восстановление жевательной функции преследует цель не только заменить зубы, которые разрушились, но и воссоздать правильную траекторию движения нижней челюсти.Направление движения челюсти отличается индивидуальностью и находится в прямой зависимости от анатомии коронок, а также строения височно-нижнечелюстных суставов. Обеспечить правильность показ...

Формы и виды воспаления - описание, классификация, причины и лечение Здоровье
Формы и виды воспаления - описание, классификация, причины и лечение

Наверное, каждый из нас испытал на себе, что такое воспаление, будь то рана или патологический процесс в каком-либо органе. Такая ответная реакция организма может быть очень опасна и в то же время она необходима как защита. О том, какие бывают формы, виды воспаления поговорим далее. А также рассмотрим, как протекает этот процесс, и попробуем выяснить прич...

Подмаренник мягкий и другие виды растения: описание и применение в народной медицине Здоровье
Подмаренник мягкий и другие виды растения: описание и применение в народной медицине

Подмаренник мягкий является многолетней травой, достигающей высоты в 125 сантиметров. Его стебли ветвистые, немного восходящие и 4-гранные. Листики собираются по 6-8 в мутовках. Они имеют линейно-продолговатую форму, остроконечные, длиной до 2 сантиметров и ширину от 2,5 до 4 миллиметров. Их соцветие приобретает форму раскидистой метелки. Белые цветки у н...

Виды и стили сумок: описание, классификация. Женские сумки и стиль Мода
Виды и стили сумок: описание, классификация. Женские сумки и стиль

Будьте честны с собой: сколько сумок у вас уже есть? Сколько из них таких, которые давно не носятся и хранятся в маленьких потайных местах по всему вашему дому? Конечно, есть и те, что вы на самом деле используете чуть ли не каждый день, и находятся они в легкодоступных местах, но остальные ведь лежат мертвым грузом, чтобы больше никогда не попадаться на ...

Виды тренажеров - описание и применение Спорт и Фитнес
Виды тренажеров - описание и применение

В наше время молодежь все больше интересуется бодибилдингом и фитнесом. Голливудские актеры и актрисы, а также звезды атлетизма с подтянутыми телами становятся идолами для многих новичков, стремящихся сделать из себя идеал мужской/женской красоты. В отличие от прошлого века, когда к построению своего тела относились как-то скептически, а многие виды трена...

Растворители органические: описание, классификация, виды и особенности использования Образование
Растворители органические: описание, классификация, виды и особенности использования

Разговор начнем с того, что выделяют растворители органические и неорганические. Рассмотрим подробнее особенности первой группы. Представим информацию о тех соединениях, которые считаются самыми распространенными растворителями. Особое внимание уделим правилам безопасного применения этих соединений.КлассификацияРастворители органические мо...

Амортизаторы Автомобили
Амортизаторы "Газель": описание, производители, отзывы и виды

Амортизаторы "Газель" являются одним из основных узлов подвески автомобиля. Управляемая езда машины, по сути, без данной детали практически невозможна. Основная функция амортизаторов - устранение колебаний во время движения машины.Какие амортизаторы на "Газель" лучше: газовые или масляные?Исправные амортизаторы обеспечивают безопасность и ...