Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2020-08-20 | 110 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Применение оптических методов измерения физических величин как параметров технологических процессов исключает влияние средств измерений на технологический процесс, повышает точность измерений.
Изменение интенсивности поглощения света в зависимости от толщины слоя, а также селективность поглощения лежат в основе действия целого ряда оптических преобразователей, предназначенных для определения толщины, уровня, концентрации, структуры и химического состава веществ.
Оптический преобразователь включает в себя: источник излучения; оптический канал; приемник излучения.
Источник излучения
Требования:
- высокая эффективность преобразования энергии возбуждения в энергию оптического излучения;
- узкая полоса излучения;
- направленность излучения;
- быстродействие, т.е. быстрое возникновение и гашение потока;
- высокая технологичность;
- низкая стоимость;
- совместимость с микросхемами;
- устойчивость к жестким механическим, температурным, радиационным воздействиям;
- долговечность;
- надежность;
- миниатюрность;
- когерентность генерируемого излучения.
Когерентность – это согласованность между фазами колебаний в различных точках пространства в один и тот же момент времени – пространственная, а в различные моменты времени – временная.
Излучатели: лампы накаливания – физический эффект свечения нагретого тела – спектр излучения инфракрасный.
Газоразрядные источники дугового, тлеющего и импульсного разряда – потребляют большую мощность при относительно высоких напряжениях, имеют большие размеры, плохо поддаются минютиризации, обладают невысокой стабильностью. Их быстродействие достигает 103-104 Гц.
|
Наибольшее распространение получили светодиоды с красным, зеленым и желтым цветом свечения.
Их достоинства: высокий КПД; низкие токи и напряжения питания, малые размеры, относительно высокая частота переключений.
Основные недостатки – зависимость их параметров от температуры и продолжительность эксплуатации.
Лазеры – источники когерентных монохроматических излучений, позволяют получить чрезвычайно интенсивные остронаправленные пучки света. Различают твердотельные, газовые, полупроводниковые.
Однако большие размеры источников питания и излучательных трубок газовых лазеров ограничивает их применение.
У полупроводниковых лазеров высокий КПД, проста модуляция оптического излучения.
Приемники излучения. Преобразуют энергию излучения в электрический и оптический сигналы. Действуют по принципу фотоэффекта. Это фоторезисторы, фотодиоды, фототиристоры, фототранзисторы.
Сопротивление фоторезисторов изменяется под действием светового излучения, они обладают высоким быстродействием, чувствительностью. Основной недостаток – низкие рабочие частоты (103-105 Гц), высокая температурная нестабильность, влияние влажности.
Фотодиоды – аналог обычного диода. Отличие состоит в том, что его p-n – переход одной стороной обращен к стеклянному окну, через которое поступает свет и защищен с другой стороны. Может работать в двух режимах: фотодиодным (фотопреобразовательным) и вентильном (фотогенераторном). Их недостаток – существенная зависимость параметров от температуры. Бывают германиевые и кремневые.
Фототранзисторы – комбинация фотодиода и транзистора. Это позволяет одновременно с преобразованием световой энергии в электрическую осуществить усиление фототока. Два типа p-n-р и n-р-n.
На вход фототранзисторов можно подавать оптический и электрический сигналы. Характеристики фототранзисторов аналогичных характеристикам обычных транзисторов. Их темповой ток значительно больше, чем у фотодиодов, но и интегральная чувствительность выше.
|
Основной недостаток – значительно меньшая граничная частота по сравнению с фотодиодами. Для них характерны высокий уровень шума и сильная температурная зависимость темпового тока.
В последнее время стали часто использовать специфические оптоэлектронные полупроводниковые приборы – оптроны, объединяющие в одном корпусе источник излучения и фотоприемник, связанные между собой оптически, электрически или обеими связями одновременно.
В зависимости от типа и схемы включения оптроны обеспечивают гальваническую развязку входных и выходных цепей, коммутацию цепей с частотой до 107 Гц могут работать в ключевом и налоговом режимах. Темповое сопротивление может достигать 1010 Ом, а в освещенном состоянии снижаться до сотен Ом.
Многие физические величины, преобразованные в линейное или угловое перемещение, можно перевести в электрический сигнал с помощью фотоэлектрических преобразователей.
Наиболее просто можно получить изменение светового потока Ф, а следовательно, и фототока, изменяя расстояние от источника излучателя до фотоприемника.
Использование фотоэлектрических преобразователей позволяет получить информацию о контролируемом параметре в виде параллельного цифрового кода – кодирующие измерительные преобразователи. С их помощью можно измерять линейное или угловое перемещение, вращающий момент, частоту вращения, предварительно преобразованные в перемещение.
Принцип их действия заключается в том, что для углового измерения перемещения используют кодирующий диск, устанавливаемый на оси подвижной части первичного преобразователя. При линейном перемещении используют кодирующую линейку.
Если диск (линейка) изготовлены из непрозрачного металла, то в нем в определенном порядке вырезают отверстия. Число рядов отверстий соответствует разрядности кода, его выбирают исходя из требуемой точности измерений.
Если используют прозрачный материал, то на нем формируют прозрачные и непрозрачные участки. Напротив каждого из рядов отверстий диска устанавливают с одной стороны источник излучения, с другой фотоприемник. Каждая пара (излучатель – фотодиод) выдает информацию о состоянии соответствующего разряда цифрового кода. Обычно применяют двоичный код.
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!