如何制作光電器件-紅外光電開關(guān)
超毅電子教你如何制作光電器件-紅外光電開關(guān),由紅外發(fā)光二極管和光敏二極管組合而成,注意合理調(diào)控光電頭,影響到收發(fā)功能。
1.電路結(jié)構(gòu)及工作原理
紅外發(fā)光二極管IR928或PT928(SE303)與電阻R1組成紅外發(fā)射電路直接驅(qū)動,產(chǎn)生紅外光信號。紅外光敏二極管或與電阻或紅外線接收頭構(gòu)成紅外接收電路直接接收,其作用是將紅外信號轉(zhuǎn)換成電信號。由于紅外光敏二極管的峰值波長在的紅外區(qū)域,安裝時再選帶有可見光截止濾波片的硅光敏二極管,環(huán)境光對它的影響就很小,使用時一般不再對環(huán)境光進行要求。
集成運算放大器IC1-1(LM324)。與外圍元件組成直流電壓比較器,紅外接收電路的輸出直接加到IC1-1的同相端,電位器RP中心頭輸出的基準直流電壓加于反相端,通過3腳與2腳的電壓比較使IC1-1的輸出為低電平(0.00V)或高電平(7.62V)。發(fā)光二極管VH為指示燈,用來指示紅外光電開關(guān)的工作狀態(tài)。IC1-2(LM324)連接成跟隨器電路,用來推動晶體三極管VT(9013)工作,這樣可減輕IC1-1的負擔。晶體三極管與繼電器KS(4098)構(gòu)成開關(guān)電路,可用來控制用電設(shè)備。
當紅外光敏二極管受紅外發(fā)光二極管照射時,IC1-13腳為低電平,3腳電壓低于2腳電壓,1腳輸出為低電平,指示燈VH不亮,繼電器KS不動作。當V3或V4任一只紅外光敏二極管被遮蔽時,IC1-13腳為高電平,3腳電壓高于2腳,1腳輸出為高電平,指示燈VH亮,繼電器動作,被控設(shè)備工作。圖中用2對紅外二極管構(gòu)成2只光電頭,可用來控制機械裝置左右往返運動,進行限位及換向,起行程控制作用。從IC1的1腳或7腳可以輸出邏輯電平信號,配合計數(shù)器可對生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品進行計數(shù),并可根據(jù)生產(chǎn)的需要,隨時增減光電頭的數(shù)量,與生產(chǎn)機械配套,將多臺機器輸出的產(chǎn)品進行數(shù)字累計。
2.元器件選擇
V1可選用IR928紅外發(fā)光二極管。V2選用PT928帶有濾波片的紅外光敏二極管,也可用其他型號代替。IC1-1、IC1-2選用LM324或HA17324,它采用14腳雙列直插塑料封裝,其內(nèi)部包含4組形式完全相同的運算放大器,除電源共用外,4組運算相互獨立。RP可選用WS-2鎖緊型有機實芯電位器。VT可選用NPN型晶體三極管9013、9014,也可用開關(guān)管3DK2或3DK4。VH最好選用高高度紅色發(fā)光二極管,KS可選用4098繼電器,其余元件無特殊要求,可按圖標參數(shù)選取。
3.安裝與調(diào)試
光電頭主要由紅外二極管和U形支架組成。紅外二極管應(yīng)外加罩殼并固定在U形支架上。光電頭安裝完畢,接入電路后,可用數(shù)字萬用表測量紅外發(fā)射管2端的電壓,正常值應(yīng)為1.35V左右,如偏離太遠,可能是將發(fā)射管誤裝成了接收管,注意調(diào)整。只要光電頭安裝正確,軸線上的小孔對準了,測量接收管2端的電壓應(yīng)為0.26V左右,如偏得太遠,應(yīng)注意微調(diào)紅外二極管在光電頭上的位置,調(diào)試完畢,可用薄形物體從光電頭中通過,此時紅外光電開關(guān)應(yīng)動作。
4.結(jié)束語
該開關(guān)已與數(shù)字毫秒計配套,用于自由落體儀、氣墊導(dǎo)軌上使用達2年之久,并且效果良好。
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