光电信息技术课件第4章2节控制

1、 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4.2.1 光电继电器 由光电信息转换器件控制通与断的继电器称为光电继电器。 光电继电器是用光控制继电器工作，分为亮通和暗通电路两类。 一原理 继电器是低压电路控制高压电器通与断的联接器件。 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。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。 改变电阻R与光敏三极管的相对位置亮通电路的基础上加一级倒相器以常闭开关代替常开开关四 光电

2、继电器应用 1 路灯自动控制电路 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。 3 光控电焊眼罩4. 汽车车灯全自动控制器 车灯亮度全自动控制系统应具备以下功能： 1)白天行驶时，光电传感器接收到较强且强度基本不变的光信号，车灯将关闭。 2)当汽车晚上行驶在城市或装有路灯的马路上时，光电传感器接收到近似于正弦变化规律且比较弱的光信号，车灯将开启在弱档。 3)当汽车晚上行驶在郊外时，光电传感器接收不到或接收到很弱的光信号，车灯将开启在强档。 4)当对面有车开来时，光电传感器接收到的光信号强度逐步增大

3、(说明对方车正在接近)或强度突然大幅度变小(说明对方已关闭强光灯)，车灯将开启至弱档，直到接收不到光信号(说明车已经交会)，才重新点亮强光灯。4.2.2 光电遥控 一光电遥控原理 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 光电遥控发射机的原理框图 光电遥控接收机的原理框图 三光电遥控中的编码波形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/

4、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，宽度大于025ms的脉冲则表示一种“开”或逻辑“1”的状态。提供6路通道的同时遥控，或提供64路通道的非同时遥控。 四光电遥控装置举例采用SL490集成芯片的光电发射机电路采用SL486集成芯片的光电接收机电路采用ML922集成芯片的接收机译码电路第三章 光电信息转换16一、光纤 光纤（Optical fiber）是由纯石英拉制而成的高度透明的玻璃丝。光纤基本由3部分组成：1、折射率略高的纤芯2、折射率略低的包层3、表面涂层ab纤芯包层涂层图4.3.1-2光纤的横截面示意图 4.2.3 光纤开关 根据纤芯折射率径向分布

5、的不同，光纤可分为阶跃折射率分布光纤渐变折射率分布光纤 (a) 阶跃折射率分布光纤 (b) 渐变折射率分布光纤 图4.3.1-3纤芯折射率径向分布2a2bn1n2n0r2a2bn1n2n0r图4.3.1-4表示光波在阶跃折射率分布光纤中的传播路径。 图4.3.1-4光波在阶跃折射率分布光纤中的传播路径 n2n1n0ir光纤的数值孔径（Numerical Aperture，NA） NA 式中， 为光纤的纤芯和包层相对折射率差。 光纤的模式单模光纤多模光纤 光纤的特性 光纤的损耗 用衰减系数表示光纤的衰减特性，定义为 dB/km 光纤的色散 在多模光纤中，由于不同模式携带的光的传播常数不同，即在光纤中的传播速度不同。这样，一个窄的脉冲经过一段光纤传输后，将被展宽，产生码间干扰，这种现象称为光纤的色散。对于单模光纤，用色散参数D来描述色散的程度，代表两个波长间隔1nm的光波在光纤中传输1km距离后的时迟差。 如果光源发射波长范围为 ，光纤长度为L，则时迟差为 色散对通信容量（比特率距离积）的限制，可以利用不产生相邻脉冲重叠的准则估计。设发送信号的比特率为B，相应比特间隔为 TB（TB=1/B)，则T TB，故容量的限制为：二 光纤开关的类型 1 直接型光纤开关 2 间接型光纤开关 三