朋友們好,我是電子及工控技術(shù),我來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。我認(rèn)為把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)通過(guò)傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)就可以完成,現(xiàn)在對(duì)光比較敏感的傳感器有許多種,比如最常見(jiàn)的是光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電耦合器以及光伏電池等都是對(duì)光比較敏感的元器件,我們依靠它然后通過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換電路就可以轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的。下面我針對(duì)常見(jiàn)的光敏元器件與朋友們聊聊如何實(shí)現(xiàn)把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的。 運(yùn)用光敏電阻實(shí)現(xiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)的方法大家都知道光敏電阻是一種對(duì)光比較敏感的電阻,當(dāng)有光照的時(shí)候它的阻值會(huì)變小,一般會(huì)在500歐姆到20000歐姆之間,這時(shí)的電阻叫亮電阻值;當(dāng)沒(méi)有光照射的時(shí)候,它的電阻值就會(huì)增大到1兆歐姆到100兆歐姆之間。 通過(guò)它的這種特性,我們可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)光控電路,其電路原理圖如下所示。當(dāng)有光照射到光敏電阻器MG上時(shí),它的電阻就會(huì)變小,NE555的第四腳就變?yōu)榈碗娖?,這樣芯片的第三引腳就會(huì)輸出低電平,從圖中看三極管VT3、VT4和VT5會(huì)截止,因而燈泡是熄滅的。當(dāng)沒(méi)有光照射到光敏電阻上時(shí),此時(shí)光敏電阻MG的電阻值就會(huì)變大,這樣芯片的第四引腳會(huì)升高到高電平狀態(tài),這樣芯片就會(huì)成為一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路,這時(shí),芯片的第三腳輸出高電平,從而促使三極管VT3、VT4和VT5導(dǎo)通,這時(shí)就會(huì)點(diǎn)亮小燈了。 運(yùn)用光敏二極管實(shí)現(xiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)的方法光敏二極管它是一種用硅材料制作的,并能對(duì)光能產(chǎn)生光電效應(yīng)的特殊二極管,光敏二極管是由一個(gè)PN結(jié),當(dāng)有光照到光敏二極管上時(shí),它能將光直接轉(zhuǎn)化成電能。它的外形如下圖所示的那樣。 我們利用兩個(gè)二極管和一個(gè)小燈泡,以及若干個(gè)電阻就可以制作成一個(gè)閃光電路。如下圖所示的那樣,當(dāng)沒(méi)有光照時(shí)此時(shí)光敏二極管VD1 的電阻會(huì)很高,一般會(huì)達(dá)到兆歐姆級(jí)別的阻值,這樣流入三極管VT1基極電流就會(huì)比較小,三極管VT1就會(huì)截止。由于三極管VT1的截至促使了VT2的導(dǎo)通,這樣接在三極管VT2集電極上的燈泡L就被點(diǎn)亮了,當(dāng)燈泡的亮光照射在光敏二極管VD1時(shí),光敏二極管的內(nèi)阻就會(huì)變小,這樣三極管VT1的基極電流就會(huì)變大,那么三極管VT1又會(huì)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),三極管VT1的導(dǎo)通又使三極管VT2變?yōu)榻刂?,這時(shí)燈泡L就會(huì)熄滅,就這樣如此循環(huán)反復(fù),這樣燈泡L就會(huì)處于不斷閃爍狀態(tài)。 我曾經(jīng)也用過(guò)光敏二極管制作過(guò)一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)窗簾的電路,只不過(guò)它所驅(qū)動(dòng)的是一個(gè)用驅(qū)動(dòng)橋控制的直流小電機(jī)。 運(yùn)用光敏三極管實(shí)現(xiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)的方法1、光敏三極管的結(jié)構(gòu)與原理 對(duì)于光敏三極管來(lái)說(shuō)從外形圖來(lái)看它有兩個(gè)引腳,一個(gè)引腳是發(fā)射極E,另一個(gè)引腳是集電極C。它的基極B是由特殊材料制作的受光照射面構(gòu)成的,當(dāng)有光照射到光敏三極管的基極上時(shí),它的集電極就會(huì)產(chǎn)生電流,也就是說(shuō)它能直接將光能轉(zhuǎn)換成電能。所以說(shuō)光敏三極管就是一種光-電轉(zhuǎn)換器件,其外形結(jié)構(gòu)如下圖所示的那樣。 它的基本原理是這樣的:當(dāng)沒(méi)有光照射時(shí),光敏三極管就會(huì)處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)有光照射它的基區(qū)時(shí),光敏三極管的內(nèi)部半導(dǎo)體就會(huì)受到光的激發(fā)而產(chǎn)生許多截流子,這樣就會(huì)形成光照電流,相當(dāng)于從基極輸入電流,這樣集電極C流過(guò)的電流就是光照電流的β倍。從而既得到了光電的轉(zhuǎn)換又達(dá)到了電流的放大,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。 2、光敏三極管的應(yīng)用舉例 我們可以運(yùn)用光敏三極管來(lái)制作許多有世紀(jì)意義的電路,比如下圖就是我給朋友們分享的一個(gè)由光敏三極管組成的燈光自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)SA1和SA2都閉合時(shí),三極管和光敏三極管都處于截止?fàn)顟B(tài),繼電器KA不會(huì)吸合,這時(shí)遠(yuǎn)光燈EL1被點(diǎn)亮;當(dāng)有光照時(shí),光敏三極管導(dǎo)通,從而促使三極管VT2導(dǎo)通,這樣繼電器KA就會(huì)吸合,此時(shí)近光燈EL2點(diǎn)亮,其原理圖如下圖所示。 運(yùn)用光電池實(shí)現(xiàn)光轉(zhuǎn)換電的方法光電池就是利用光線照射時(shí)會(huì)直接感應(yīng)出電壓的光電器件。這種光電池實(shí)能接收不同強(qiáng)度的光照射并產(chǎn)生不同的電壓。我們常用的管電池有硒光電池和硅光電池兩種。一般來(lái)說(shuō)硅光電池的光電轉(zhuǎn)換效率高,所以這種硅光電池應(yīng)用比較廣,其外觀示意圖如圖所示。 我們從它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,硅光電池的結(jié)構(gòu)類(lèi)似一只半導(dǎo)體二極管,它也是由PN結(jié)組成的,只不過(guò)硅光電池的工作面積比較大,主要是用來(lái)增大受光量的。我們常見(jiàn)的硅光電池的幾何形狀有方形、矩形、圓形和環(huán)形等,有時(shí)候也會(huì)見(jiàn)到在一塊硅單晶片上制作幾個(gè)光電池的這種硅光電池,其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示的那樣。 以上就是我們常見(jiàn)的把光信號(hào)轉(zhuǎn)換器電信號(hào)的一些光敏元器件,其實(shí)也有其它的光電轉(zhuǎn)換器件,比如光電耦合器等。 以上就是我對(duì)這個(gè)問(wèn)題的解答,歡迎朋友們參與討論這個(gè)問(wèn)題,想要學(xué)習(xí)電子及工控技術(shù)的朋友,敬請(qǐng)關(guān)注電子及工控技術(shù),感謝點(diǎn)贊。 |
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