оптрон

Оптрон — устройство, способное преобразить электрический сигнал в световой поток. Основная информация:

• альтернативное название — оптопара;
• конструкция — фотоприемник и излучатель в герметичном корпусе с выводами;
• классификация по разновидности фотоприемника — тиристорные, резисторные, транзисторные и диодные оптроны;
• типы возможных излучателей — инфракрасный светодиод полупроводникового типа с длиной волны в диапазоне от 0,9 до 1,2 мкм, а также люминесцентные, красные излучатели или в виде маленькой лампы накаливания;
• функция — передача сигнала между цепями, не имеющими прямого электрического контакта между собой;
• принцип действия — входной электросигнал попадает на излучатель, где превращается в свет, а тот, в свою очередь, воздействует на значение проводимости фотоприемника. 

В качестве фотоприемника чаще всего выступает фоторезистор. Такие оптопары называют резисторными. Это полупроводник, способный сменить собственное сопротивление под воздействием светового потока. Это явление называют фотоэлектрическим эффектом. Сопротивление при попадании света уменьшается в тысячи раз. 

Конструкционные особенности 

Прежде чем купить оптрон, стоит изучить особенности расшифровки маркировки. Первый символ указывает на материал излучателя, а 3 — на тип фотоприемника ( «Д» — фотодиод, «Т» — фототранзистор, «Р» — фототранзистор, «У» — фототеристор). Конструкция стандартной оптопары:

• металлический корпус;
• светодиод без корпуса находится внутри;
• кристаллодержатель для продления срока службы фотоприемника;
• фотоприемник в нижней части корпуса;
• жидкий органический полимер заливается внутрь корпуса — спустя время он твердеет, но остается прозрачным;
• слой для отражения лучей внутрь — им покрывают конструкцию, чтобы световой поток не покидал рабочую зону. 

Для герметичности металлический корпус оптопары сваривается, а выводы заливаются стеклом. 

Сферы применения 

Оптопары активно применяются в счетчиках учета потребления электроэнергии или газа, в освещении, кондиционировании, вентиляции, в оборудовании для управления моторами, в сфере телекоммуникации. Их можно встретить в модемах, тестерах для проверки исправности интегральных схем, коммутаторах сигналов. По принципу оптопары функционируют более совершенные устройства, такие как механическая мышь или беспроводной пуль управления. 

Существуют специальные оптроны, на базе которых создаются аварийные датчики. В них в качестве излучателя используется диод на основе фосфида галлия. Когда на него воздействует радиация, возникает свечение. Это улавливает фотоприемник и отправляет сигнал тревоги на другое устройство. 

Оптроны применяются для решения большого количества задач, где требуется гальваническая развязка цепей. Они выступают связующими элементами между компонентами или микросхемами, не имеющими электрического соединения из-за несовместимости в логических уровнях или потенциале. 

Преимущества оптронов

Оптопара упрощает применение фотоприемника и излучателя. Не нужно подбирать эти 2 компонента так, чтобы они были полностью совместимы, а также обеспечивать их работу в герметичной и защищенной от рассеивания света среде. Оптроны способны решить множество задач — от простой гальванической развязки до управления высоковольтными приборами. 

Взяв за основу оптопару, можно сконструировать датчики влажности или концентрации пыли в окружающей среде, уровня жидкости или ее оттенке.