- •Оглавление Введение
- •8.1. Общие сведения 2
- •14.1. Общие сведения
- •Введение
- •Раздел I элементы автоматики и телемеханики
- •Глава 1. Свойства элементов автоматики, телемеханики и связи
- •1.1. Общие сведения о системах автоматики и телемеханики
- •1.2. Классификация элементов
- •1.3. Характеристики элементов
- •1.4. Датчики
- •1.5. Исполнительные элементы
- •Глава 2. Электрические реле
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Классификация реле
- •2.3. Основные параметры реле
- •2.4. Эксплуатационно-технические требования к реле
- •2.5. Реле железнодорожной автоматики
- •Глава 3. Контактная система электрических реле
- •3.1. Требования к контактам
- •3.2. Виды и конструкция контактов
- •3.3. Замкнутое состояние контактов
- •3.4. Размыкание контактов
- •3.5. Способы искрогашения
- •3.6. Герметизированные контакты
- •Глава 4. Электромагнитные нейтральные реле постоянного ток а
- •4.1. Механическая характеристика реле
- •4.2. Особенности магнитной цепи реле
- •4.3. Тяговая характеристика реле
- •Сила притяжения электромагнита
- •4.4. Растет магнитодвижущей силы электромагнита реле
- •4.5. Нейтральные реле железнодорожной автоматики и связи
- •Глава 5. Переходные процессы в электромагнитных реле постоянного тока
- •5.1. Переходные процессы
- •5.2. Способы замедления и ускорения работы реле
- •Полная проводимость гильзы
- •5.3. Временные диаграммы работы реле
- •6.1. Виды реле
- •6.2. Однополярное реле пл
- •6.3. Комбинированное реле
- •6.4. Временная диаграмма работы поляризованного реле
- •Глава 7. Реле переменного тока
- •7.1. Реле с выпрямителями
- •7.2. Реле непосредственного действия
- •7.3. Индукционные двухэлементные реле
- •Глава 8. Реле зарубежных фирм
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Реле постоянного тока
- •Глава 9. Бесkohtaktkныe реле
- •9.1. Сравнительная характеристика контактных и бесконтактных реле
- •9.2. Бесконтактное магнитное реле
- •9.3. Магнитные элементы с прямоугольной петлей гистерезиса
- •9.4. Элементы релейного действия на негатронах
- •9.5. Элементы релейного действия на оптронах
9.5. Элементы релейного действия на оптронах
Оптроном называется прибор (рис. 9.11), в котором оптически и конструктивно связаны источник света 1, оптическая среда 2 и фотоприемник 3. Принцип действия его основан на двойном преобразовании энергии. В источнике света энергия электрического сигнала преобразуется в оптическое излучение, а в фотоприемнике оптический сигнал вызывает электрический ток или напряжение.
В качестве источника света в оптронах используют обычно све-тоизлучающий диод на основе арсенида галлия (GaAs). Световой канал образуется через воздух или с использованием световода. Фотоприемниками являются фоторезисторы, фотодиоды, фото транзисторы и фототиристоры. От вида фотоприемника зависит область схемотехнического применения оптрона.
Схемы, построенные на оптронах, обладают по сравнению с электронными и электрическими схемами рядом важных преимуществ. Оптическая связь позволяет получать почти идеальную электрическую изоляцию элементов схем. Сопротивление изоляции между входом и выходом оптрона может достигать 1016 Ом, проходная емкость — 10-4 пФ. Это дает возможность реализовать высококачественную гальваническую развязку цепей управления и нагрузки, что необходимо в безопасных схемах управления. В этом смысле оптрон можно рассматривать как аналог контакта электромагнитного реле. Оптическая связь обеспечивает однонаправленную передачу сигнала от источника к приемнику. Паразитная обратная связь с выхода на вход отсутствует, поэтому возможны независимые расчет и анализ отдельных каскадов оптронных схем.
С помощью оптронов легко связываются цепи с различными частотами, цепи постоянного и переменного тока, маломощные цепи с мощными (силовыми). Оптронные схемы обладают хорошей помехозащищенностью, так как оптические каналы не подвержены электромагнитным помехам.
Недостатками оптронов являются сравнительно невысокий КПД, обусловленный двойным преобразованием энергии, значительная потребляемая мощность и зависимость параметров от температуры.
Оптоэлектроника используется в четырех основных областях. Это цифровые и импульсные схемы (диодные и транзисторные оптроны), аналоговая техника (резисторные и диодные оптроны), схемы управления мощными цепями (мощные ключевые тиристорные и транзисторные оптроны) и схемы преобразования и отображения информации.
Например, интегральная микросхема серии К249ЛП1 (рис.9.12) состоит из диодного оптрона ДО и интегрального усилителя (транзисторы VT1 — VT3). Оптрон образует входной каскад схемы. При протекании входного тока и возникновении излучения открывается фотодиод. Фототок является одновременно отпирающим базовым током транзистора VT1. В результате открывается транзистор VT3 и подключается выходная цепь микросхемы. На выходе схемы оптронного реле (рис. 9.13) образуются импульсы различной полярности в зависимости от того, на какой из двух входов поступает сигнал, открывающий транзистор VT1 или VT2.