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1
§ 4.2,光电控制
§ 4.2,光电控制
§ 4.2.1 光电继电器
§ 4.2.2 光电遥控
§ 4.2.3 光纤开关上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
2§ 4.2.1 光电继电器
§ 4.2.1 光电继电器
由光电信息转换器件控制通与断开的继电器称为 光电继电器 。
一,原理
继电器是低压电路控制高压电器通与不通的联接器件 。 继电器结构及工作原理如图 4.2.1－ 1所示 。
继电器的电路符号如图 4.2.1－ 2所示 。
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3
光电继电器是用光控制继电器工作,从原理上讲,
可归纳为 亮通 和 暗通 电路两类 。
1．亮通光电控制电路当有光线照射于光电器件上时，使继电器有足够的电流而动作，
这种电路称为 亮通 光电控制电路，也叫 明通 控制电路。最简单的亮通电路如图 4.2.1－ 3所示。
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
4
2．暗通光电控制电路如果光电继电器不受光照时能使继电器动作，
而受光照时继电器释放，
则称它为 暗通 控制电路。
另一种方法是在亮通电路的基础上加一级倒相器，也可完成暗通电路的作用。
要说明的是,亮通和暗通是相对而言的,以上分析都是假定继电器高压开关工作在常开状态,
如工作在常闭状态,则亮通和暗通也就反过来了 。
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
5
二,用电子开关替代继电器电子开关的种类很多,但一般的电子开关都适合在低压区工作,如晶体三极管,场效应管,光电耦合器和门电路等,适合高压区工作的电子开关有单向可控硅,双向可控硅和高压场效应管等 。
三,双向可控硅触发电路
1,双向可控硅基本结构
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6
2,双向可控硅特性曲线
3,双向可控硅的触发方式双向可控硅有四种触发方式,
工作在第一象限有二种触发方式 1＋ 和 1－,工作在第三象限有二种触发方式 3
＋ 和 3－ 。
1＋ 触发形式,T1对 T2加正电压,G对 T2加正电压；
1－ 触发形式,T1对 T2加正电压,G对 T2加负电压；
3＋ 触发形式,T1对 T2加负电压,G对 T2加正电压；
3－ 触发形式,T1对 T2加负电压,G对 T2加负电压；
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
7
双向可控硅使用时，一般采用第一和第三象限的组合。
4,双向可控硅触发电路
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8
四,光电继电器应用
1,路灯,霓虹灯的自动控制电路如要求路灯控制灵敏,可采用图 4.2.1
－ 8 (b)的电路 。
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9
防止闪电等短时干扰的路灯控制电路如图 4.2.1－ 9所示
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
10
2,印刷机纸张监控器印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张,如果不是一张则发出报警讯响,停止印刷,待整理好纸张后,再开始工作 。
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
11
3,光控电焊眼罩
4,汽车车灯全自动控制器
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12§ 4.2.2 光电遥控
§ 4.2.2 光电遥控一,光电遥控原理上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
13
光电遥控原理如图 4.2.2－ 1所示 。 这里,一个手握的光电遥控发射机可发射一束较宽的光束,这光束里含有控制功能的编码信号,此编码信号被远置的光电遥控接收机检测并被译码,通过接收机的输出端,
被译码的信号通过处理后就可触发外部的装置,从而实现光电遥控的目的 。
二,光电遥控框图
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14
图 4.2.2－ 3 示出了光电遥控接收机的原理框图
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
15
此图描绘了一个基本的六比特多通道系统。在这里，
信号波形是由一个宽度为 8ms的重复性的数据帧组成，
3,光电遥控中的编码波形
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16
每个数据帧包含了七比特的脉冲编码信息，而且每个比特均调制在大约 30kHz的频率上。第一个比特的持续时间固定为 1ms,它为译码器提供帧的同步；后面的六个数据比特均出现在 1ms的时间间隔上而且每个比特都给出一种“开 /关”的控制形式，宽度小于
0.25ms的脉冲表示一种“关”或逻辑,0”的状态，而宽度大于 0,25 ms 的脉冲则表示一种“开”或逻辑
,1’”的状态。在实际中，这六比特的编码波形可用来提供 6路通道的同时遥控，也可用来提供 64路通道的非同时遥控。
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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4,光电遥控装置举例
490/922光电遥控系统 。 采用 SL490集成芯片的光电发射机电路如图 4.2.2－ 5所示
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采用 SL486集成芯片的光电接收机电路如图 4.2.2
－ 6所示
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19
采用 ML922集成芯片的接收机译码电路如图 4.2.2
－ 7所示。
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20§ 4.2.3 光纤开关
§ 4.2.3 光纤开关一,光纤开关原理光纤 是光学纤维的简称。光学纤维是一种带涂料的透明细丝，通常由芯料（玻璃）加涂层（玻璃）
组成。
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二,光纤开关的类型
1,直接型光纤开关图 4.2.3－ 2是各种直接型光纤开关的原理示意图,图 （ a） 中,当手按下开关按钮时,光路被阻断,光线不通,
当手离开按钮时,光路又接通,这样,输出端就可检测到信号的变化,
从而发出控制信号 。
图 （ b） 中是光纤双向拨动开关,当开关拨向 A时,
光纤就与 1号光纤接通,
当开关拨向 B时,光纤就与 2号线接通 。
§ 4.2.3 光纤开关上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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2,间接型光纤开关图 4.2.3－ 3是间接型光纤开关的原理示意图,这种开关的光纤是连续的,只是改变其光在传播途中的全反射条件,使光纤输出端的输出能量有所改变,
输出端的光电接收装置只要测出所接收能量的变化,并加以比较判别,最后送出控制信号 。
§ 4.2.3 光纤开关上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
23
三,光纤开关的特点光纤开关寿命长,安全可靠,抗干扰强,尤其适合于潮湿,高温,强电磁干扰等应用场合,这种开关可以完全浸在液体中也能工作,也可安装到远离控制系统的地方 。 但此开关成本较高 。
§ 4.2.3 光纤开关
1
§ 4.2,光电控制
§ 4.2,光电控制
§ 4.2.1 光电继电器
§ 4.2.2 光电遥控
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2§ 4.2.1 光电继电器
§ 4.2.1 光电继电器
由光电信息转换器件控制通与断开的继电器称为 光电继电器 。
一,原理
继电器是低压电路控制高压电器通与不通的联接器件 。 继电器结构及工作原理如图 4.2.1－ 1所示 。
继电器的电路符号如图 4.2.1－ 2所示 。
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光电继电器是用光控制继电器工作,从原理上讲,
可归纳为 亮通 和 暗通 电路两类 。
1．亮通光电控制电路当有光线照射于光电器件上时，使继电器有足够的电流而动作，
这种电路称为 亮通 光电控制电路，也叫 明通 控制电路。最简单的亮通电路如图 4.2.1－ 3所示。
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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2．暗通光电控制电路如果光电继电器不受光照时能使继电器动作，
而受光照时继电器释放，
则称它为 暗通 控制电路。
另一种方法是在亮通电路的基础上加一级倒相器，也可完成暗通电路的作用。
要说明的是,亮通和暗通是相对而言的,以上分析都是假定继电器高压开关工作在常开状态,
如工作在常闭状态,则亮通和暗通也就反过来了 。
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二,用电子开关替代继电器电子开关的种类很多,但一般的电子开关都适合在低压区工作,如晶体三极管,场效应管,光电耦合器和门电路等,适合高压区工作的电子开关有单向可控硅,双向可控硅和高压场效应管等 。
三,双向可控硅触发电路
1,双向可控硅基本结构
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2,双向可控硅特性曲线
3,双向可控硅的触发方式双向可控硅有四种触发方式,
工作在第一象限有二种触发方式 1＋ 和 1－,工作在第三象限有二种触发方式 3
＋ 和 3－ 。
1＋ 触发形式,T1对 T2加正电压,G对 T2加正电压；
1－ 触发形式,T1对 T2加正电压,G对 T2加负电压；
3＋ 触发形式,T1对 T2加负电压,G对 T2加正电压；
3－ 触发形式,T1对 T2加负电压,G对 T2加负电压；
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双向可控硅使用时，一般采用第一和第三象限的组合。
4,双向可控硅触发电路
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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四,光电继电器应用
1,路灯,霓虹灯的自动控制电路如要求路灯控制灵敏,可采用图 4.2.1
－ 8 (b)的电路 。
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
9
防止闪电等短时干扰的路灯控制电路如图 4.2.1－ 9所示
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
10
2,印刷机纸张监控器印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张,如果不是一张则发出报警讯响,停止印刷,待整理好纸张后,再开始工作 。
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
11
3,光控电焊眼罩
4,汽车车灯全自动控制器
§ 4.2.1 光电继电器上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
12§ 4.2.2 光电遥控
§ 4.2.2 光电遥控一,光电遥控原理上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
13
光电遥控原理如图 4.2.2－ 1所示 。 这里,一个手握的光电遥控发射机可发射一束较宽的光束,这光束里含有控制功能的编码信号,此编码信号被远置的光电遥控接收机检测并被译码,通过接收机的输出端,
被译码的信号通过处理后就可触发外部的装置,从而实现光电遥控的目的 。
二,光电遥控框图
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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图 4.2.2－ 3 示出了光电遥控接收机的原理框图
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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此图描绘了一个基本的六比特多通道系统。在这里，
信号波形是由一个宽度为 8ms的重复性的数据帧组成，
3,光电遥控中的编码波形
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
16
每个数据帧包含了七比特的脉冲编码信息，而且每个比特均调制在大约 30kHz的频率上。第一个比特的持续时间固定为 1ms,它为译码器提供帧的同步；后面的六个数据比特均出现在 1ms的时间间隔上而且每个比特都给出一种“开 /关”的控制形式，宽度小于
0.25ms的脉冲表示一种“关”或逻辑,0”的状态，而宽度大于 0,25 ms 的脉冲则表示一种“开”或逻辑
,1’”的状态。在实际中，这六比特的编码波形可用来提供 6路通道的同时遥控，也可用来提供 64路通道的非同时遥控。
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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4,光电遥控装置举例
490/922光电遥控系统 。 采用 SL490集成芯片的光电发射机电路如图 4.2.2－ 5所示
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
18
采用 SL486集成芯片的光电接收机电路如图 4.2.2
－ 6所示
§ 4.2.2 光电遥控上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
19
采用 ML922集成芯片的接收机译码电路如图 4.2.2
－ 7所示。
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20§ 4.2.3 光纤开关
§ 4.2.3 光纤开关一,光纤开关原理光纤 是光学纤维的简称。光学纤维是一种带涂料的透明细丝，通常由芯料（玻璃）加涂层（玻璃）
组成。
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二,光纤开关的类型
1,直接型光纤开关图 4.2.3－ 2是各种直接型光纤开关的原理示意图,图 （ a） 中,当手按下开关按钮时,光路被阻断,光线不通,
当手离开按钮时,光路又接通,这样,输出端就可检测到信号的变化,
从而发出控制信号 。
图 （ b） 中是光纤双向拨动开关,当开关拨向 A时,
光纤就与 1号光纤接通,
当开关拨向 B时,光纤就与 2号线接通 。
§ 4.2.3 光纤开关上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
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2,间接型光纤开关图 4.2.3－ 3是间接型光纤开关的原理示意图,这种开关的光纤是连续的,只是改变其光在传播途中的全反射条件,使光纤输出端的输出能量有所改变,
输出端的光电接收装置只要测出所接收能量的变化,并加以比较判别,最后送出控制信号 。
§ 4.2.3 光纤开关上一张章首 下一张 结束节首目录4.2 光电控制
23
三,光纤开关的特点光纤开关寿命长,安全可靠,抗干扰强,尤其适合于潮湿,高温,强电磁干扰等应用场合,这种开关可以完全浸在液体中也能工作,也可安装到远离控制系统的地方 。 但此开关成本较高 。
§ 4.2.3 光纤开关
