GLI OPTOISOLATORI O OPTOISOLATORI sono dispositivi che consentono una trasmissione efficiente del segnale CC e di altri dati attraverso due stadi del circuito e mantengono contemporaneamente un eccellente livello di isolamento elettrico tra di loro.
Gli optoaccoppiatori diventano particolarmente utili quando è necessario inviare un segnale elettrico attraverso due stadi del circuito, ma con un grado estremo di isolamento elettrico attraverso gli stadi.
I dispositivi di accoppiamento ottico funzionano come cambi di livello logico tra due circuiti, hanno la capacità di bloccare il trasferimento del rumore attraverso i circuiti integrati, per isolare i livelli logici dalla linea CA ad alta tensione e per eliminare i loop di massa.
Gli accoppiatori ottici diventano un sostituto efficace per i relè e per trasformatori per interfacciare stadi di circuiti digitali.
Inoltre, la risposta in frequenza dell'optoaccoppiatore risulta essere incomparabile nei circuiti analogici.
Costruzione interna accoppiatore ottico
Internamente un fotoaccoppiatore contiene un LED emettitore a infrarossi o IR (normalmente costruito utilizzando arseniuro di gallio). Questo LED IR è accoppiato otticamente a un dispositivo fotosensibile al silicio adiacente che è generalmente un fototransistor, un fotodiodo o qualsiasi elemento fotosensibile simile). Questi due dispositivi complementari sono incorporati ermeticamente in un involucro opaco a prova di luce.
La figura sopra mostra una vista sezionata di un tipico chip fotoaccoppiatore dual-in-line (DIP) a sei pin. Quando i terminali collegati con il LED IR sono alimentati con una tensione polarizzata diretta appropriata, emette internamente una radiazione infrarossa nella lunghezza d'onda compresa tra 900 e 940 nanometri.
Questo segnale IR cade sul fotorilevatore adiacente che normalmente è un fototransistor NPN (con una sensibilità impostata nella stessa lunghezza d'onda), e conduce istantaneamente, creando una continuità tra i suoi terminali collettore / emettitore.
Come si può vedere nell'immagine, il LED IR e il fototransistor sono montati su bracci adiacenti di un lead-frame.
Il telaio di piombo è in forma di stampaggio scolpito da una sottile lamiera conduttiva avente diverse finiture simili a rami. I substrati isolati che è incluso per rinforzare il dispositivo sono creati con l'ausilio dei rami interni. Il rispettivo pinout del DIP è sviluppato corrispondentemente dai rami esterni.
Una volta stabilite le connessioni conduttive tra la cassa dello stampo e gli appropriati pin del lead frame, lo spazio che circonda il LED IR e il fototransistor viene sigillato all'interno di una resina trasparente supportata da IR che si comporta come un 'tubo luminoso' o guida d'onda ottica tra due dispositivi IR.
Il gruppo completo viene infine stampato in una resina epossidica resistente alla luce che forma il pacchetto DIP. Alla fine, i terminali dei pin del telaio del piombo sono piegati ordinatamente verso il basso.
Piedinatura accoppiatore ottico
Il diagramma sopra mostra il diagramma di pinout del tipico fotoaccoppiatore nel pacchetto DIP. Il dispositivo è anche noto come optoisolatore poiché non è coinvolta alcuna corrente tra i due chip, ma solo segnali luminosi, e anche perché l'emettitore IR e il rilevatore IR sono dotati di isolamento e isolamento elettrico al 100%.
Gli altri nomi popolari associati a questo dispositivo sono fotoaccoppiatore o isolatori accoppiati a fotoni.
Possiamo vedere che la base del transistor IR interno è terminata al pin 6 dell'IC. Questa base viene normalmente lasciata scollegata poiché lo scopo principale dei dispositivi è quello di accoppiare i due circuiti tramite un segnale luminoso IR interno isolato.
Allo stesso modo il pin 3 è un pinout aperto o non connesso e non è rilevante. È possibile trasformare il fototransistor IR interno in un fotodiodo semplicemente cortocircuitando e collegando il pin di base 6 con il pin emettitore 4.
Tuttavia, la funzione di cui sopra potrebbe non essere accessibile in un fotoaccoppiatore a 4 pin o in un fotoaccoppiatore multicanale.
Caratteristiche degli accoppiatori ottici
L'optoaccoppiatore mostra una caratteristica molto utile e questa è la sua efficienza di accoppiamento leggero chiamata rapporto di trasferimento corrente o CTR.
Questo rapporto è migliorato con uno spettro di segnale LED IR perfettamente corrispondente allo spettro di rilevamento del fototransistor adiacente.
CTR è quindi definito come il rapporto tra la corrente di uscita e la corrente di ingresso, a un livello di polarizzazione nominale di uno specifico dispositivo fotoaccoppiatore. È rappresentato da una percentuale:
CTR = Iced/ IOfx 100%
Quando la specifica suggerisce un CTR del 100%, si riferisce a un trasferimento di corrente di uscita di 1 mA per ogni mA di corrente al LED IR. I valori minimi per il CTR possono mostrare variazioni tra il 20 e il 100% per diversi optoaccoppiatori.
I fattori che possono variare il CTR dipendono dalle specifiche istantanee di tensione e corrente di alimentazione in ingresso e uscita al dispositivo.
La figura sopra mostra il grafico caratteristico della corrente di uscita di un fotoaccoppiatore interno del fototransistor (I.CB) vs. corrente di ingresso (I.F) quando un VCB di 10 V viene applicato ai suoi piedini collettore / base.
Specifiche importanti dell'optoaccoppiatore
Alcuni dei parametri essenziali delle specifiche degli accoppiatori ottici possono essere studiati dai dati forniti di seguito:
Tensione di isolamento (Viso) : È definita come la tensione CA massima assoluta che può esistere tra gli stadi del circuito di ingresso e di uscita del fotoaccoppiatore, senza causare alcun danno al dispositivo. I valori standard per questo parametro possono essere compresi tra 500 V e 5 kV RMS.
SIETE: può essere intesa come la tensione CC massima che potrebbe essere applicata ai piedini dei fototransistor del dispositivo. Tipicamente questo può variare tra 30 e 70 volt.
Se : È la massima corrente continua continua che può fluire in LED IR o INETTO . Sono i valori standard della capacità di gestione della corrente specificati per un'uscita del fototransistor del fotoaccoppiatore, che possono variare tra 40 e 100 mA.
Tempo di salita / discesa : Questo parametro definisce la velocità logica della risposta del fotoaccoppiatore attraverso il LED IR interno e il fototransistor. Questo può essere tipicamente da 2 a 5 microsecondi sia per l'aumento che per la diminuzione. Questo ci dice anche sulla larghezza di banda del dispositivo fotoaccoppiatore.
Configurazione base accoppiatore ottico
La figura sopra mostra un circuito fotoaccoppiatore di base. La quantità di corrente che può passare attraverso il fototransistor è determinata dalla corrente di polarizzazione diretta applicata del LED IR o dell'INETTO, nonostante sia completamente separato.
Mentre l'interruttore S1 è tenuto aperto, la corrente scorre attraverso INETTOè inibito, il che significa che non è disponibile energia IR per il fototransistor.
Ciò rende il dispositivo completamente inattivo provocando lo sviluppo di tensione zero attraverso il resistore di uscita R2.
Quando S1 è chiuso, la corrente può fluire attraverso l'INETTOe R1.
Questo attiva il LED IR che inizia a emettere segnali IR sul fototransistor consentendogli di accendersi, e questo a sua volta fa sviluppare una tensione di uscita su R2.
Questo circuito di base dell'optoaccoppiatore risponderà in modo specifico ai segnali di ingresso di commutazione ON / OFF.
Tuttavia, se necessario, il circuito può essere modificato per funzionare con segnali di ingresso analogici e generare segnali di uscita analogici corrispondenti.
Tipi di accoppiatori ottici
Il fototransistor di qualsiasi fotoaccoppiatore può essere fornito con molti diversi guadagni di uscita in uscita e specifiche di lavoro. Lo schema illustrato di seguito illustra altre sei forme di varianti di fotoaccoppiatori che hanno le proprie combinazioni specifiche di IRED e fotorilevatore di uscita.
La prima variante sopra indica uno schema di fotoaccoppiatore di ingresso bidirezionale e uscita fototransistor con una coppia di IRED di arseniuro di gallio collegati back-to-back per l'accoppiamento di segnali CA in ingresso e anche per la protezione dall'ingresso di polarità inversa.
Comunemente questa variante può mostrare un CTR minimo del 20%.
Il tipo successivo sopra illustra un accoppiatore ottico la cui uscita è migliorata con un amplificatore foto-darlington a base di silicio. Ciò gli consente di produrre una corrente di uscita maggiore rispetto agli altri normali fotoaccoppiatori.
Grazie all'elemento Darlington in uscita, questo tipo di fotoaccoppiatori è in grado di produrre un CTR minimo del 500% quando la tensione da collettore a emettitore è compresa tra 30 e 35 volt. Questa grandezza sembra essere circa dieci volte superiore a quella di un normale fotoaccoppiatore.
Tuttavia, questi potrebbero non essere veloci come gli altri dispositivi normali e questo potrebbe essere un compromesso significativo quando si lavora con un accoppiatore photodarlington.
Inoltre, potrebbe avere una quantità ridotta della larghezza di banda effettiva di circa un fattore dieci. Le versioni standard del settore degli fotoaccoppiatori fotoDarlington sono da 4N29 a 4N33 e 6N138 e 6N139.
Puoi anche ottenerli come accoppiatori photodarlington a due e quattro canali.
Il terzo schema sopra mostra un fotoaccoppiatore avente un fotosensore IRED e MOSFET con uscita lineare bidirezionale. L'intervallo della tensione di isolamento di questa variante può arrivare fino a 2500 volt RMS. L'intervallo della tensione di rottura può essere compreso tra 15 e 30 volt, mentre i tempi di salita e discesa sono di circa 15 microsecondi ciascuno.
La variante successiva sopra mostra un basic SCR o tiristore fotosensore ottico basato. Qui l'uscita è controllata tramite un SCR. La tensione di isolamento degli accoppiatori OptoSCR è tipicamente compresa tra 1000 e 4000 volt RMS. Presenta tensioni di blocco minime comprese tra 200 e 400 V. Le correnti di accensione più elevate (I.fr) può essere di circa 10 mA.
L'immagine sopra mostra un fotoaccoppiatore con uscita fototriaca. Questi tipi di accoppiatori di uscita basati su tiristori presentano generalmente tensioni di blocco dirette (VDRM) di 400 V.
Sono inoltre disponibili optoaccoppiatori con proprietà trigger di Schmitt. Questo tipo di fotoaccoppiatore è visualizzato sopra che include un optosensore basato su IC con un IC trigger di Schmitt che convertirà un'onda sinusoidale o qualsiasi forma di segnale di ingresso a impulsi in tensione di uscita rettangolare.
Questi dispositivi basati su fotorilevatori IC sono effettivamente progettati per funzionare come un circuito multivibratore. Le tensioni di isolamento possono variare tra 2500 e 4000 volt.
La corrente di accensione è solitamente specificata tra 1 e 10 mA. I livelli di alimentazione di lavoro minimo e massimo sono compresi tra 3 e 26 volt e la velocità massima di trasmissione dati (NRZ) è 1 MHz.
Circuiti di applicazione
Il funzionamento interno degli accoppiatori ottici è esattamente simile al funzionamento di un gruppo trasmettitore e ricevitore IR configurato in modo discreto.
Controllo della corrente di ingresso
Proprio come qualsiasi altro LED, anche il LED IR di un fotoaccoppiatore necessita di un resistore per controllare la corrente di ingresso fino ai limiti di sicurezza. Questo resistore può essere collegato in due modi fondamentali con il LED fotoaccoppiatore, come mostrato di seguito:
La resistenza può essere aggiunta in serie al terminale anodico (a) o al terminale catodico (b) dell'IRED.
Optoaccoppiatore AC
Nelle nostre discussioni precedenti abbiamo appreso che per l'ingresso CA si consigliano gli accoppiatori ottici CA. Tuttavia, qualsiasi fotoaccoppiatore standard può anche essere configurato in modo sicuro con un ingresso CA aggiungendo un diodo esterno ai pin di ingresso IRED come dimostrato nel diagramma seguente.
Questo design garantisce anche la sicurezza del dispositivo contro condizioni di tensione di ingresso inversa accidentali.
Conversione digitale o analogica
Per ottenere una conversione digitale o analogica all'uscita del fotoaccoppiatore, è possibile aggiungere un resistore in serie rispettivamente con il pin del collettore dell'ottotransistor o il pin dell'emettitore, come mostrato di seguito:
Conversione in foto-transistor o foto-diodo
Come indicato di seguito, il fototransistor di uscita di un foto-accoppiatore DIP a 6 pin normale può essere convertito in un'uscita di fotodiodo collegando il pin di base 6 del transistor del suo foto-transistor con la massa e mantenendo l'emettitore scollegato o cortocircuitandolo con il pin6 .
Questa configurazione provoca un aumento significativo del tempo di salita del segnale di ingresso, ma comporta anche una drastica riduzione del valore CTR fino allo 0,2%.
Interfaccia digitale per accoppiatore ottico
Gli optoaccoppiatori possono essere eccellenti quando si tratta di interfacciare segnali digitali, operati a vari livelli di alimentazione.
Gli optoaccoppiatori possono essere utilizzati per interfacciare i circuiti integrati digitali su famiglie TTL, ECL o CMOS identiche, e allo stesso modo su queste famiglie di chip.
Gli optoaccoppiatori sono anche i preferiti quando si tratta di interfacciare personal computer o microcontrollori con altri computer mainframe o carichi come motori, relè , solenoide, lampade ecc. Lo schema sotto riportato illustra lo schema di interfacciamento di un fotoaccoppiatore con circuiti TTL.
Interfacciamento TTL IC con Optocoupler
Qui possiamo vedere che l'IRED del fotoaccoppiatore è collegato attraverso il + 5V e l'uscita del gate TTL, invece del solito modo che è tra l'uscita TTL e la massa.
Questo perché le porte TTL sono classificate per produrre correnti di uscita molto basse (circa 400 uA), ma sono specificate per assorbire corrente a una velocità piuttosto elevata (16 mA). Pertanto la connessione di cui sopra consente una corrente di attivazione ottimale per IRED ogni volta che il TTL è basso. Tuttavia, ciò significa anche che la risposta in uscita sarà invertita.
Un altro svantaggio che esiste con l'uscita del gate TTL è che, quando la sua uscita è HIGH o logica 1, potrebbe produrre un livello di circa 2,5 V, che potrebbe non essere sufficiente per spegnere completamente l'IRED. Deve essere almeno 4,5 V o 5 V per consentire lo spegnimento completo dell'IRED.
Per correggere questo problema, è incluso R3 che assicura che l'IRED si spenga completamente ogni volta che l'uscita del gate TTL diventa ALTA anche con 2,5 V.
Il pin di uscita del collettore del fotoaccoppiatore può essere visto è collegato tra l'ingresso e la massa del TTL IC. Questo è importante perché un ingresso del gate TTL deve essere adeguatamente messo a terra almeno al di sotto di 0,8 V a 1,6 mA per abilitare uno 0 logico corretto all'uscita del gate. Si noti che la configurazione mostrata nella figura sopra consente una risposta non invertente in uscita.
Interfacciamento CMOS IC con Optocoupler
A differenza della controparte TTL, le uscite IC CMOS hanno la capacità di generare e assorbire ampiezze di correnti sufficienti fino a molti mA senza problemi.
Pertanto, questi circuiti integrati possono essere facilmente interfacciati con il fotoaccoppiatore IRED in modalità sink o in modalità sorgente come mostrato di seguito.
Indipendentemente dalla configurazione selezionata sul lato di ingresso, R2 sul lato di uscita deve essere sufficientemente grande per consentire un'oscillazione completa della tensione di uscita tra gli stati logici 0 e 1 sull'uscita del gate CMOS.
Interfacciamento del microcontrollore Arduino e BJT con accoppiatore ottico
La figura sopra mostra come interfacciare un microcontrollore o Arduino segnale di uscita (5 volt, 5 mA) con un carico di corrente relativamente elevato attraverso un fotoaccoppiatore e stadi BJT.
Con una logica HIGH + 5V da Arduino, il fotoaccoppiatore IRED e il fototransistor rimangono entrambi spenti, e questo consente a Q1, Q2 e al motore di carico di rimanere accesi.
Ora, non appena l'uscita Arduino si abbassa, il fotoaccoppiatore IRED si attiva e accende il fototransistor. Questo mette immediatamente a terra la polarizzazione di base di Q1, spegnendo Q1, Q2 e il motore.
Interfacciamento di segnali analogici con fotoaccoppiatore
Un fotoaccoppiatore può anche essere efficacemente utilizzato per interfacciare segnali analogici attraverso due stadi circuitali determinando una corrente di soglia attraverso l'IRED e successivamente modulandola con il segnale analogico applicato.
La figura seguente mostra come applicare questa tecnica per accoppiare un segnale audio analogico.
L'amplificatore operazionale IC2 è configurato come un circuito follower di tensione a guadagno unitario. L'IRED degli accoppiatori ottici può essere visto montato sul loop di feedback negativo.
Questo loop fa sì che la tensione su R3 (e quindi la corrente attraverso l'IRED) segua con precisione o traccia la tensione applicata al pin n. 3 dell'amplificatore operazionale, che è il pin di ingresso non invertente.
Questo pin3 dell'amplificatore operazionale è impostato a metà della tensione di alimentazione tramite R1, rete divisore di potenziale R2. Ciò consente di modulare il pin3 con un segnale AC che può essere un segnale audio e fa variare l'illuminazione IRED secondo questo audio o il segnale analogico modulante.
La corrente di riposo o l'assorbimento di corrente a vuoto per la corrente IRED viene raggiunta da 1 a 2 mA tramite R3.
Sul lato di uscita del fotoaccoppiatore la corrente di riposo è determinata dal fototransistor. Questa corrente sviluppa una tensione ai capi del potenziometro R4 il cui valore deve essere regolato in modo tale da generare un'uscita quiescente che è anche uguale alla metà della tensione di alimentazione.
L'equivalente del segnale di uscita audio modulato di tracciamento viene estratto attraverso il potenziometro R4 e disaccoppiato tramite C2 per un'ulteriore elaborazione.
Interfacciamento Triac con fotoaccoppiatore
Gli optoaccoppiatori possono essere utilizzati idealmente per creare un accoppiamento perfettamente isolato tra un circuito di controllo a bassa CC e un circuito di controllo triac basato su rete CA alta.
Si consiglia di mantenere il lato di terra dell'ingresso CC collegato a una linea di messa a terra adeguata.
La configurazione completa può essere visualizzata nel diagramma seguente:
Il design sopra può essere utilizzato per un isolato controllo delle lampade AC di rete , riscaldatori, motori e altri carichi simili. Questo circuito non è impostato con controllo zero crossing, il che significa che il trigger di ingresso farà sì che il triac cambi in qualsiasi punto della forma d'onda CA.
Qui la rete formata da R2, D1, D2 e C1 crea una differenza di potenziale di 10 V derivata dall'ingresso della linea AC. Questa tensione viene utilizzata per innescando il triac attraverso Q1 ogni volta che il lato ingresso viene acceso chiudendo l'interruttore S1. Significa che finché S1 è aperto, il fotoaccoppiatore è spento a causa di una polarizzazione di base zero per Q1, che mantiene il triac spento.
Nel momento in cui S1 è chiuso attiva l'IRED, che accende Q1. Successivamente Q1 collega il 10 V DC al gate del triac che accende il triac ed eventualmente accende anche il carico collegato.
Il circuito successivo sopra è progettato con un interruttore a tensione zero monolitico al silicio, CA3059 / CA3079. Questo circuito consente al triac di attivarsi in modo sincrono, cioè solo durante il zero incrocio di tensione della forma d'onda del ciclo AC.
Quando viene premuto S1, l'opamp risponde ad esso solo se il ciclo AC dell'ingresso triac è vicino a pochi mV vicino alla linea di zero crossing. Se il trigger di ingresso viene effettuato mentre l'AC non è vicino alla linea di zero crossing, l'amplificatore operazionale attende che la forma d'onda raggiunga lo zero crossing e solo allora attiva il triac tramite una logica positiva dal suo pin4.
Questa funzione di commutazione zero crossing salvaguarda il connesso da improvvisi picchi e picchi di corrente enormi, poiché l'accensione viene eseguita al livello di zero crossing e non quando l'AC è ai suoi picchi più alti.
Ciò elimina anche il rumore RF non necessario e i disturbi nella linea di alimentazione. Questo interruttore zero crossing basato su triac di accoppiatore ottico può essere utilizzato efficacemente per creare SSR o relè a stato solido .
Applicazione PhotoSCR e PhotoTriacs Optocoupler
Gli optoaccoppiatori con il loro fotorilevatore sotto forma di fotoSCR e foto-triac sono generalmente classificati con una corrente di uscita inferiore.
Tuttavia, a differenza di altri dispositivi fotoaccoppiatori, optoTriac o optoSCR presentano una capacità di gestione della corrente di picco (pulsata) piuttosto elevata che può essere molto superiore ai valori RMS nominali.
Per gli optoaccoppiatori SCR, la specifica della corrente di picco può arrivare fino a 5 ampere, ma può essere sotto forma di una larghezza di impulso di 100 microsecondi e un ciclo di lavoro non superiore all'1%.
Con gli optoaccoppiatori triac, la specifica di sovratensione può essere di 1,2 ampere, che deve durare solo per impulsi di 10 microsecondi con un ciclo di lavoro massimo del 10%.
Le immagini seguenti mostrano alcuni circuiti applicativi che utilizzano optoaccoppiatori triac.
Nel primo diagramma si vede il photoTriac configurato per attivare la lampada direttamente dalla linea AC. In questo caso la lampadina deve essere valutata a meno di 100 mA RMS e un rapporto di corrente di picco di picco inferiore a 1,2 amp per un funzionamento sicuro del fotoaccoppiatore.
Il secondo disegno mostra come è possibile configurare il fotoaccoppiatore photoTriac per attivare un Triac slave e successivamente attivare un carico secondo qualsiasi potenza nominale preferita. Si consiglia di utilizzare questo circuito solo con carichi resistivi come lampade ad incandescenza o elementi riscaldanti.
La terza figura sopra mostra come si potrebbero modificare i due circuiti superiori movimentazione di carichi induttivi come i motori. Il circuito è costituito da R2, C1 e R3 che generano uno sfasamento sulla rete di pilotaggio del gate del Triac.
Ciò consente al triac di eseguire una corretta azione di innesco. I resistori R4 e C2 vengono introdotti come rete snubber per sopprimere e controllare picchi di sovratensione dovuti a campi elettromagnetici induttivi.
In tutte le applicazioni di cui sopra, R1 deve essere dimensionato in modo che l'IRED riceva una corrente diretta di almeno 20 mA per un corretto innesco del fotorilevatore triac.
Applicazione del contatore di velocità o del rilevatore di giri
Le figure sopra spiegano un paio di moduli optoaccoppiatori personalizzati unici che potrebbero essere utilizzati per contatori di velocità o applicazioni di misurazione RPM.
Il primo concetto mostra un assieme accoppiatore-interruttore a fessura personalizzato. Possiamo vedere una fessura sotto forma di un traferro posto tra l'IRED e il fototransistor, che sono montati su scatole separate una di fronte all'altra attraverso la fessura del traferro.
Normalmente il segnale a infrarossi è in grado di passare attraverso lo slot senza alcun blocco mentre il modulo è alimentato. Sappiamo che i segnali a infrarossi possono essere completamente bloccati inserendo un oggetto opaco nel suo percorso. Nell'applicazione discussa, quando un ostacolo come i raggi delle ruote può spostarsi attraverso la fessura, provoca interruzioni al passaggio dei segnali IR.
Questi vengono successivamente convertiti in frequenza di clock attraverso l'uscita dei terminali del fototransistor. Questa frequenza di clock di uscita varierà a seconda della velocità della ruota e potrebbe essere elaborata per le misurazioni richieste. .
La fessura indicata può avere una larghezza di 3 mm (0,12 pollici). Il fototransistor utilizzato all'interno del modulo ha un fototransistor deve essere specificato con un CTR minimo di circa il 10% nella condizione 'aperto'.
Il modulo è in realtà una replica di un file fotoaccoppiatore standard avendo un IR incorporato e un fotoransistor, l'unica differenza è che qui questi sono assemblati discretamente all'interno di scatole separate con una fessura di intercapedine d'aria che li separa.
Il primo modulo sopra può essere utilizzato per misurare i giri o come un contagiri. Ogni volta che la linguetta della rotella attraversa la fessura del fotoaccoppiatore, il fototransistor si spegne generando un singolo conteggio.
Il secondo disegno allegato mostra il modulo fotoaccoppiatore progettato per rispondere ai segnali IR riflessi.
L'IRED e il fototransistor sono installati in scomparti separati nel modulo in modo tale che normalmente non possono 'vedersi' l'un l'altro. Tuttavia, i due dispositivi sono montati in modo tale che entrambi condividano un angolo del punto focale comune a 5 mm (0,2 pollici) di distanza.
Ciò consente al modulo interruttore di rilevare oggetti in movimento vicini che non possono essere inseriti in uno slot sottile. Questo tipo di modulo ottico riflettore può essere utilizzato per il conteggio del passaggio di oggetti di grandi dimensioni su nastri trasportatori o oggetti che scorrono lungo un tubo di alimentazione.
Nella seconda figura sopra possiamo vedere il modulo applicato come un contagiri che rileva i segnali IR riflessi tra l'IRED e il fototransistor attraverso i riflettori a specchio montati sulla superficie opposta del disco rotante.
La distanza tra il modulo fotoaccoppiatore e il disco rotante è uguale alla lunghezza focale di 5 mm della coppia di rivelatori emettitore.
Le superfici riflettenti sulla ruota possono essere realizzate con vernice o nastro metallico o vetro. Questi moduli optoaccoppiatori discreti personalizzati potrebbero anche essere applicati efficacemente conteggio della velocità dell'albero motore e misurazione del numero di giri dell'albero motore o della rotazione al minuto, ecc. Il concetto di interruttori foto e fotoriflettori sopra spiegato può essere costruito utilizzando qualsiasi dispositivo di rilevamento ottico come dispositivi photodarlington, photoSCR e photoTriac, secondo le specifiche di configurazione del circuito di uscita.
Allarme intrusione porta / finestra
Il modulo interruttore optoisolatore sopra spiegato può anche essere efficacemente come allarme intrusione di porte o finestre, come mostrato di seguito:
Questo circuito è più efficace e più facile da installare rispetto a quello convenzionale allarme antintrusione tipo relè reed magnetico .
Qui il circuito utilizza un timer IC 555 come timer one shot per suonare l'allarme.
La fessura del traferro dell'optoisolatore è bloccata con un tipo di attacco a leva, anch'esso integrato alla finestra o alla porta.
In caso di apertura della porta o apertura della finestra, il blocco nello slot viene rimosso e il LED IR raggiunge i fototransistor e attiva il one shot tavolino monostabile IC 555 .
L'IC 555 attiva immediatamente il cicalino piezoelettrico che avverte dell'intrusione.
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