Исследование оптронов (562131)
Текст из файла
Оптоэлект онная па а. Оптопарой называется прибор, содержащий светоизлучатель и фотоприемник, связанные через оптическую среду, но развязанные гальванически. Принцип действия оптопары основан на двойном преобразовании энергии. В светоизлучателе энергия входного электрического сигнала преобразуется в оптическое излучение, а в фотоприемнике это оптическое излучение преобразуется в выходной электрический сигнал. Световой поток от светоизлучателя к фотоприемнику распространяется сквозь оптическую среду.
Очевидно, что спектральные характеристики светоизлучателя, оптической среды и фотоприемника должны совпадать или в значительной степени перекрываться. В качестве излучателя в большинстве оптопар используется инжекционный светодиод, обладающий хорошими спектральными и наде>кност- ными характеристиками, однако в быстродействующих оптопарах с временем включения до 10 с применяется полупроводниковый лазер. В ка- честве фотоприемников в оптопарах используются фотодиоды, фоторезисторы, фототранзисторы и фототиристоры.
Тип оптопары определяется по типу фотоприемника. Передача информации возможна только в направлении от излучателя к приемнику. Высокая степень гальванической развязки входной и выходной цепей достигается за счет диэлектрических свойств оптической средъь На практике основные свойства оптопары определяются передаточной характеристикой и быстродействием.
На рисунке 1 приведены передаточные характеристики диодного, транзисторного и тиристорного антропов как зависимость 1,, =Я1 Д и резисторного оптрона как зависимость Я =РА4. Рисунок. 1. Быстродействие оптронов оценивается по длительности фронтов выходного сигнала при подаче на вход импульса прямоугольной формы в соответствии с рисунком 2. 1вк ьо О.9 Рисунок. 2.
Описание лабо ато ной обстановки. Схема лабораторной установки для исследования статических передаточных характеристик оптронов приведена на рисунке 3, установки для исследования инерционности диодного и резисторного оптронов — на рисунке 4. Рисунок. 3. ЬИСВ. ! ! ! ! ! ! в к ! ! ! ! ! ! ! стенд, 1 1 1 1 1 ! ! 1 1 1 1 1 1 стенд Рисунок.
4. На верхней панели стенда расположены два миллиамперметра для измерения входных и выходных токов оптронов в режиме исследования характеристик. Переключателем «Род работы» устанавливается режим снятия передаточных характеристик (положение «Характеристики») или режим исследования инерционности оптронов (положение «Параметры»). Нажатием кнопки «Оси,.» обеспечивается подключение осциллографа к входной цепи оптрона. Кнопочный переключатель с обозначениями <СДиод», «Рвзист.» и «Тирист» обеспечивает коммутацию диодного, резистивного или тиратронного оптронов с измерительными элементами схемы стенда.
Кнопка «Тирист.выкл.» служит для выключения тиристора. Лабораторная установка позволяет исследовать: статистическую передаточную характеристику диодного оптрона; статистическую передаточную характеристику резисторного оптрона; статистическую передаточную характеристику тиристорного оптрона; время включения и выключения диодного оптрона; время включения и выключения резисторного оптрона.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Изучите расположение и назначение измерительных приборов и органов управления на стенде и приборов лабораторной установки. Установите регуляторы источника питания <Ж,„,->» и «Г,„„.~» в положение минимального напряжения (против часовой стрелки до упора) и включите источник питания. 2. На стенде нажмите кнопку «Характеристики». 3. Подключите к измерительной схеме диодный оптрон, нажав на стенде кнопку «Диод».
При этом в качестве фотоприемника ФП в схему эксперимента подключается обратносмещенный фотодиод. 4. Установите в выходной цепи оптрона С,,-> = 15 В. Регулятором напряжения ЕУ„„„-> установите максимальное входное напряжение оптрона (С,„,.>„„„,) и определите максимальное значение Т, . ~, д„„„,. Установите регулятор источника питания «ЕУ, .>» в положение минимального напряжения (против часовой стрелки до упора).
Изменяя регулятор источника питания «Г,„„.>» изменяйте величину входного тока оптрона с шагом 0,1 1 > „, и фиксируйте величину выходного тока оптрона 1не менее 10 значений). Результаты измерений занесите в таблицу. По результатам измерений рассчитайте статический коэффициент передачи по току диодного оптрона К< = 1, ~1 ...
результаты занесите в таблицу 1. Таблица 1. 5. По окончании измерений регуляторы <Ю, .>» и «27„.~» установите в положение минимального напряжения. б. Подключите к измерительной схеме резисторный оптрон, нажав на стенде кнопку «Резист.».
При этом в качестве фотоприемника ФП в схему эксперимента подключается фоторезистор. 7. Установите в выходной цепи С, -д = 10 В. Регулятором напряжения Г, -~ установите максимальное входное напряжение оптрона (1У „.,~ „„) и определите максимальное значение 1„„„„,„,„. Установите регулятор источника питания «Г,„,-~» в положение минимального напряжения (против часовой стрелки до упора). Изменяя регулятор источника питания «С, ч» изменяйте величину входного тока оптрона с шагом 0.1 У,„„.„„„„ „„„., и фиксируйте величину выходного тока оптрона (не менее 10 значений). Результаты измерений занесите в таблицу.
По результатам измерений рассчитайте статический коэффициент передачи по току диодного оптрона Я = ~1,,г/1,-, результаты занесите в таблицу 2. Таблица 2. 8. По окончании измерений регуляторы «С, ч» и «17, .г» установите в положение минимального напряжения. 9. Подключите к измерительной схеме тиристорный оптрон, нажав на стенде кнопку «Тирпспо>. При этом в качестве фотоприемника ФП в схему эксперименга подключается фототирисгор.
10. Установите в выходной цепи С,.~ = 10 В. 11. Регулятором «Г,„„.р~ на источнике постоянного напряжения изменяйте входное напряжение оптрона. По показаниям приборов на стенде фиксируйте входной и выходной токи оптрона ~не менее 10 значений). Зафиксируйте момент включения тиристорного оптрона и измерьте Х . „.. Результаты измерений занесите в таблицу 3. Для выключения тиристора нужно установить У„,- = О и нажать кнопку «Тириспа выкл.». Таблица 3. 14. По окончании измерений регуляторы «Ж,„„»> и «Г „2» установи- те в положение минимального напряжения.
15. В одной системе координат по данным таблицы постройте гра- фики следующих зависимостей: а) для диодного оптрона!,„„.=Я! ~ и Кг=~(! ); б) для резисторного оптрона й =Щ ~; в) для тиристорного оптрона ! „. = Я ~, отметив значение ! - -,. 16. На стенде нажмите кнопку «Па!>амепуы». Включите питание генератора импульсов и осциллографа. Инерционность оптронов оценивается по измеренным значениям времени включения 1,„., и времени выключения ~,„,.
Подключение к измерительной схеме диодного или резисторного оптронов осуществляется нажатием кнопок «Диод» или «Резисто!>» на стенде. Амплитуда выходного сигнала генератора импульсов С„„должна быть достаточной для создания номинального тока светодиода во входной цепи диодного оптрона или для запуска формирователя сигнала С ~ для резисторного оптрона (пределы У>", „= (2...6) В). Длительность импульса с выхода генератора устанавливают исходя из ожидаемой величины г .
и диодного оптрона (пределы т„= (40...80) мкс). Время задержки импульса от начала развертки на осциллографе т, = 0,1 т„. Частота повторения импульса выбирается из величины ожидаемой инерционности оптрона (для диодного Е„= (1 ...5) кГц, для резисторного Е„= (10...30) кГц). Нажатием на стенде кнопки «Оец.» осциллограф подключают к светодиоду оптрона, что позволяет оценить форму входного сигнала.
Подбирая опти- мальные значения постоянного напряжения С,„,.~ и Г,,г, получите на экране осциллографа выходные импульсы, форма которых позволяет измерить |,, иг,„,. 17. Зарисуйте осциллограммы входных и выходных сигналов диод- ного и резисторного оптронов. По осциллограммам графически измерьте инерционность оптронов ~Г,- и Г в; ). .
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
