Оқулық «Білім беруді дамыту Федералды институты»
жүктеу/скачать 4,68 Mb. Pdf көрінісі
|
| Оптикалық тетіктер. Оптикалық тетіктердің негізгі элеметтері
сәуле шығару көзі, оптикалық арна мен сәулеленуді қабылдағыш (4.17 сурет). Оптикалық тетіктің кіріс параметрі, әдеттегідей, оптикалық арнаға ықпал ететін (көзден қабылдағышқа өтетін жарық ағымын жабатын) объектінің орын ауыстыру, ал шығыс параметрі сәулеленуді қабылдағыш қалыптастыратын электрлік сигнал (электро қозғаушы қуат немесе ток) болады. Сәуле шығару көзі ретінде қыздыру шамымен қатар электр тогы өткенде жарық шығаратын жарықдиодтар – жартылай өткізгіш аспаптарды, сондай-ақ жартылай өткізгіш лазерлерді пайдаланады. Жарықдиодтары инфрақызыл сәулеленуге ғана сезімтал сәулеленуді қабылдағыш жарық бергіштен, бөгде көздерден, соның ішінде күндізгі жарықтан аулақ болуға мүмкіндік беретін көзге көрінбейтін инфрақызыл сәулеленуді шығара алады. Оптикалық арна дегеніміз, әдеттегідей кәдімгі қоршаған ауа. Десек те, оптикалық сингналдарды үлкен қашықтықтарға беру үшін байланыстың оптоталшықты желісі пайдаланылады. Сәулеленудің қабылдағышы болып фоторезисторлар, фотодиодтар мен фототранзисторлар тәрізді вакуумды фотоэлементтер немесе жартылай өткізгіш аспаптар қызмет етеді. Фотоэлементте жарық электрондарды колбаның ішкі металл жабындысынан шығарады және электрондар электрлі өріс әсерімен электр тогын қалыптастырып вакуумда анодқа қарай қозғалады. 4.17. сурет. Оптикалық тетік жұмысының сызбасы: 1 — сәуле шығару көзі; 2 — оптикалық арна; 3 — сәулеленуді 100 Фоторезистор дегеніміз жарық әрекеті жартылай өткізгіш кедергісінің төмендеуіне әкелуі нәтижесінде ол арқылы өтетін ток артатын жартылай өткізгіш элемент. Жарық энергиясы фотодиодта жартылай өткізгіштің фотондармен ионизациялануы және жиынтығы р-л аймағы өткелінде ЭҚЭ фотоның пайда болуына алып келетін электрон-тесік жұбының пайда болуының арқасында электр энергиясына айналады. Нәтижесінде жарықтандырылған фотодиод тізбегінде негізінен күн батареяларын жасауға қолданылатын ток пайда болады. Фототранзисторде екінші р-л өткелінің арқасында фотодиодқа қарағанда шығу тізбегінде ток айтарлықтай көбейеді. Яғни фототранзистордың жарыққа сезімталдығы анағұрлым жоғары. Оптикалық тетіктер ұқсас режимде де, дискретті режимде де электрлік сигналға орын ауыстыра алады. Бірінші жағдайда оптикалық арна ені бірнеше миллиметр болады және күңгірт нысанның арна аумағында орын ауыстыруы оның ішінара, үлкен немесе кіші жабынына алып келеді. Сәулеленуді қабылдағыш жарықтандыруының өзгеруіне сәйкес шығыс сигналы да өзгереді. Жарықтандыру ағымын жабу әдісі мысалы, киноүлдірге жазылған фильмнің ілеспе дыбысын шығаруда қолданылады. Фотоқабылдағыштың жарықтандыруын өзгерту сонымен қатар жарық ағымы жолында салынған газ немесе сұйықтық мөлдірлігін бақылау бақылау үшін де пайдаланылады. Дискретті режим, мысалы, қалай жұміс істейтінін 4.18 сурет түсіндіретін компьютер тімтуірінің оптикалық тетігінде қолданылады. Тісті дөңгелектің бұрыштық орын ауыстыруы дөңгелектің тіс қадамдарына сәйкес бұрышқа бұрылған әр кезінде оптикалық арнаны қайта-қайта жабуына алып келеді. Сәулеленуді қабылдағышты жарықтандырудың өзгеруі нәтижесінде оның шығуындағы ток немесе кернеудің де мәні өзгереді. Тетіктің шығу көлемі сәулеленуді қабылдағыш тізбегіндегі импульстер саны орын ауыстыру көп болған сайын көп болады және өзгерту кемшілігі аз болады. Бұл принципті сызықты орын ауыстыруды өлшеуде де қолдануға болады. Ол үшін тетік қозғалысын индуктивті тетікте істелетіндей, тісті сызықты бойлай қамтамасыз ету жеткілікті (4.13 сурет). Оптикалық тетіктер қарапайым, сенімді, көпке жарамды, салмағы мен көлемі, инерциалығы аз. Ұқсас режимде жұмыс істегендегі олардың кемшілігі - температура өзгерісі нәтижесіне және қоршаған орта жағдайына (шаңға, сыртқы жарықтандыруға т.с.с) әсері. 101 4.18. сурет. Компьютер тінтуірі тетігінің жұмыс сызбасы: 1 — жарықдиоды; 2 — оптикалық арна; 3 — фотодиод; 4 — шарик; 5 — ағымды үзуші 1 жүктеу/скачать 4,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|