thiết kế máy chấm bài trắc nghiệm, chương 4

Quang trở có hình dạng bên ngoài không giống như những điện trở thông thường, chúng có một lớp vỏ ngoài bằng chất dẻo, sứ hay kim loại nhưng đặc điểm nổi bật là có một cửa sổ bằng thuỷ tinh để ánh sáng đi xuyên qua. Quang điện trở dùng trong công nghiệp được chế tạo từ Sulfit chì để mức chỉ thị nhiệt động và tình trạng nung nóng ở nhiệt độ tương đối thấp (từ 200 đến 400oC). Đặc tuyến phổ nhiệt của quang điện trở được thể hiện như hình sau......
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế máy chấm bài trắc nghiệm, chương 4 CAÁU TAÏO VAØ NGUYEÂN LYÙChương 4: LAØM VIEÄC CUÛA MOÄT SOÁ LINH KIEÄN QUANG ÑIEÄN TÖÛ 1. Quang ñieän trôû: a. Caáu taïo: Quang trôû coù hình daïng beân ngoaøi khoâng gioáng nhö nhöõng ñieän trôû thoâng thöôøng, chuùng coù moät lôùp voû ngoaøi baèng chaát deûo, söù hay kim loaïi nhöng ñaëc ñieåm noåi baät laø coù moät cöûa soå baèng thuûy tinh ñeå aùnh saùng ñi xuyeân qua. Quang ñieän trôû duøng trong coâng nghieäp ñöôïc cheá taïo töø Sulfit chì ñeå möùc chæ thò nhieät ñoäng vaø tình traïng nung noùng ôû nhieät ñoä töông ñoái thaáp (töø 200 ñeán 400oC). Ñaëc tuyeán phoå nhieät cuûa quang ñieän trôû ñöôïc theå hieän nhö hình sau: Hình 01: Ñaëc tuyeán phoå cuûa Sulfitbitmuyt vaø Sulfitcatmi Theo ñöôøng ñaëc tuyeán cuûa Sulfitbitmuyt, Sulfit chì coù taùc duïng maïnh trong khu vöïc böùc xaï hoàng ngoaïi ( = 1,8  2,5 m). Hình 02: Sô ñoà caáu taïo quang trôû b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi chöa ñöôïc chieáu saùng, doøng ñieän qua quang trôû vaø qua maïch nhoû (hay lôùn laø tuøy loaïi), goïi laø doøng ñieän toái. Khi ñöôïc chieáu saùng, ñieän trôû noäi cuûa quang trôû giaûm (hay taêng laø tuøy loaïi) ñaùng keå laøm cho doøng qua taêng theo. Giaù trò cuûa ñieän trôû tuøy thuoäc vaøo cöôøng ñoä aùnh saùng chieáu vaøo qua cöûa soå thuûy tinh. Hieän töôïng naøy tuøy thuoäc vaøo loaïi chaát laøm neân quang trôû ñöôïc söû duïng, ñoä taïp chaát vaø chieàu daøi böôùc soùng. c. ÖÙng duïng: Quang ñieän trôû ñöôïc öùng duïng roäng trong nhieàu lónh vöïc caûm bieán aùnh saùng khaùc nhau tuøy thuoäc vaøonguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa chuùng. Cuï theå laø caùc lónh vöïc sau: Phaàn töû phaùt hieän. Ño ñoä aùnh saùng trong quang phoå. Caûm bieán trong heä töï ñoäng hoùa. Baûo veä, chuyeån maïch, baùo ñoäng, …2. Diod quang: a. Caáu taïo: Diod quang thöôøng ñöôïc caáu taïo töø chaát baùn daãn phoå bieán nhö Gecmani hay Silic. Chuùng cuõng nhö caùc diod khaùc nhöng ñaëc tröng cuûa chuùng chính laø luoân coù moät cöûa soå ñeå aùnh saùng loït vaøo taùc ñoäng leân lôùp tieáp giaùp PN. Diod quang coù theå ñöôïc söû duïng vôùi hai muïc ñích hoaøn toaøn khaùc nhau, pin maët trôøi vaø diod caûm bieán quang. b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: * Pin maët trôøi: Khi ñöôïc chieáu saùng, dieän tích treân moái noái PN ñöôïc taêngcöôøng laøm cho söùc ñieän ñoäng treân hai ñaàu moái noái ñöôïc hìnhthaønh. Doøng ñieän seõ xuaát hieän khi maïch ngoaøi vaø diod taïo thaønhmoät voøng kheùp kín. Giaù trò cuûa ñieän aùp xuaát hieän tuøy thuoäc vaøo chaát baùn daãn laøm neân diod. * Diod caûm bieán quang: Diod ñöôïc phaân cöïc nghòch ñoái vôùi nguoàn cung caáp. Khi khoâng ñöôïc chieáu saùng, diod phaân cöïc nghòch laøm cho maïch gioáng nhö bò hôû, chæ coù löôïng doøng ræ nhoû troâi qua. Khi ñöôïc chieáu saùng, moái noái PN nhö ñöôïc noái taét, doøng coù theå ñoå qua diod. c. ÖÙng duïng: Diod quang ñöôïc duøng trong caùc lónh vöïc sau: Ño aùnh saùng. Caûm bieán quang ño toác ñoä. Ñieàu khieån töï ñoäng trong caùc thieát bò chuyeân veà quang hoïc. Caûm bieán trong heä töï ñoäng hoùa. Baûo veä, chuyeån maïch, baùo ñoäng, … 3. Transistor quang: a. Caáu taïo: BJT quang cuõng gioáng caùc linh kieän quang ñieän khaùc, ñeàu coù cöûa soå thuûy tinh ñeå cho aùnh saùng xuyeân qua. BJT quang ñeå hôû moái noái BC, ba lôùp baùn daãn taïo neân hai lôùp tieáp giaùp. Moät trong nhöõng lôùp ngoaøi coù kích thöôùc nhoû ñeå quang khoâng theå chieáu vaøo giöõa lôùp neàn. Lôùp neàn phaûi ñuû moûng ñeå ñöa ñeå löôïng quang haáp thuï coù theå taùc ñoäng ñeán lôùp tieáp giaùp keà beân. Hình 03: Sô ñoà caáu taïo BJT quang b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: BJT quang khoâng laøm vieäc theo kieåu töï kích, khi coù söï taùc duïng cuûa aùnh saùng moái noái taïo ra doøng ñieän taùc ñoäng ñeán Transistor quang, doøng ñieän naøy gioáng nhö doøng kích vaøo cöïc B cuûa caùc BJT thöôøng. Ñoä nhaïy cuûa BJT quang tuøy thuoäc vaøo moái noái BC vaø ñoä lôïi cuûa maïch. c. ÖÙng duïng: BJT quang vôùi ñieän aùp phaân cöïc töø 3 ñeán 5V (nguoàn aùp thoâng duïng trong nhieàu lónh vöïc thieát keá), ñoä nhaïy tín hieäu lôùn neân ñöôïc söû duïng khaù roäng raûi vaø coù theå thay theá ñöôïc nhieàu linh kieän caûm bieán quang ñieän. Transistor quang ñöôïc öùng duïng roäng raûi trong vieäc ñoùng ngaét maïch, ñieàu khieån töï ñoäng, tín hieäu khuaát, maïch ñeám,…4. Boä gheùp quang Opto coupler: a. Caáu taïo: Hình 04: Sô ñoà caáu taïo boä gheùp quang Opto-coupler Phaàn töû phaùt quang laø Diod phaùt quang (LED, Light Emitter Diod) coøn phaàn töû caûm bieán quang laø linh kieän caûm bieán quang, thöôøng söû duïng nhaát laø BJT quang. b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi coù tín hieäu phaân cöïc thuaän cho Led, diod phaùt quang naøy seõ phaùt saùng vaø kích thích vaøo moái noái BC cuûa BJT quang (phaàn töû caûm bieán quang) laøm cho BTJ laøm vieäc ôû traïng thaùi daãn (thöôøng laø daãn baûo hoøa). c. ÖÙng duïng: Vôùi öu ñieå ...