傳感器原理及應(yīng)用課程設(shè)計報告---電視機遙控器檢測儀

1、<p>　　傳感器原理及應(yīng)用課程設(shè)計報告</p><p>　　題 目：電視機遙控器檢測儀 </p><p>　　1.光電三極管工作原理　　光電三極管是在光電二極管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的光電器件，它本身具有放大功能。常見的光電三極管外形如圖l所示，文字符號表示為VT或V。 　　目前的光電三極管是采用硅材料制作而成的。這是由于硅元件較鍺元件有小得多的暗電流和較小的溫度系數(shù)。硅光

2、電三極管是用N型硅單晶做成N—P—N結(jié)構(gòu)的。管芯基區(qū)面積做得較大，發(fā)射區(qū)面積卻做得較小，入射光線主要被基區(qū)吸收。與光電二極管一樣，入射光在基區(qū)中激發(fā)出電子與空穴。在基區(qū)漂移場的作用下，電子被拉向集電區(qū)，而空穴被積聚在靠近發(fā)射區(qū)的一邊。由于空穴的積累而引起發(fā)射區(qū)勢壘的降低，其結(jié)果相當于在發(fā)射區(qū)兩端加上一個正向電壓，從而引起了倍率為β+1(相當于三極管共發(fā)射極電路中的電流增益)的電子注入，這就是硅光電三極管的工作原理。</p>

3、<p>　　光電三極管現(xiàn)已發(fā)展成為一類特殊的半導(dǎo)體隔離器件。它體積小、壽命長、無觸點、抗干擾、能隔離,并具有單向信號傳輸和容量連接等功能。 美、日兩國生產(chǎn)的以紅外發(fā)光三極管和光敏器件管組成的器件為主,該類器件大約占整個美、日兩國生產(chǎn)的全部光電耦合器的60%左右。因為這種類型的器件不僅電流傳輸效率高（一般為7～30%）,而且響應(yīng)速度比較快（2～5μs）,因而能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場合要求。日本橫河電機公司用GaAsP紅外發(fā)

4、光二極管作輸入端,PIN光電二極管作接收端制成的三種高速光電耦合器的絕緣電壓都在3000伏以上,其中5082—43610型超高速數(shù)字光電三極管和5082—4361型高共模抑制型光電三極管的響應(yīng)速度均可達到10Mb/s,它們的電流傳輸效率高達60%以上。美國莫托羅拉公司生產(chǎn)的4N25、4N26、4N27型光電耦合器屬于三極管輸出型光電耦合器[2],這種光電耦合器具有很高的輸入、輸出絕緣性能,其頻率響應(yīng)可達300kHz,而開關(guān)時間只有幾微秒

5、。     光電三極管在多種電子設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。隨著數(shù)字通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及光隔離器和固體繼電器等自動控制部件在機械工業(yè)中應(yīng)用的不斷</p><p>　　2.光電三極管概念及識別管腳方法</p><p>　　光電三極管也是一種晶體管，它有三個電極。當光照強弱變化時，電極之間的電阻會隨之變化。光電三極管是在光電二極管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的光電器件，它本身

6、具有放大功能。常見的光電三極管外形如圖所示，文字符號表示為VT或V。</p><p>　　光電三極管的管腳識別： </p><p>　　對于金屬殼封裝的，金屬下面有一個凸塊，與凸塊最近的那只腳為發(fā)射極e。如果該管僅有兩只腳，那么剩下的那條腳則是光電三極管的集電極c；假若該管有三只腳，那么與e腳最近的則是基極b，離e腳遠者則是集電極c。對環(huán)氧平頭式、微型光電三極管的管腳識別方法是這樣的：由于

7、這兩種管子的兩只腳不一樣，所以識別最容易——長腳為發(fā)射極e，短腳為集電極C 。</p><p>　　倘若有一只已經(jīng)使用過的光電三極管，管殼上的字樣無法辯認，甚至無法知道它是光電三極管還是光電二極管。這又該怎樣辨別呢? </p><p>　　取一塊萬用表，撥至R×lk檔。設(shè)待測管為一只光電三極管(例如3Du23)。首先把該管放在暗處，負表筆接集電極c，正表筆接發(fā)射極e，表針微微擺動

8、；再把該管放在光線很強的地方，這時會發(fā)現(xiàn)接收到的光線愈強，表針指示的阻值越?。恢苯档綆浊W。這時可再將萬用表撥到R×100Ω檔，若阻值降到幾百歐，則此管為光電三極管，否則就是光電二極管。倘若測試結(jié)果與上述不符，則有可能是表筆接錯，可將表筆互換一下再測。 </p><p>　　這里順便提一下：光電二極管的正向電阻值，即使在無光照時也會與普通二極管一樣是數(shù)干歐，而光電三極管在無光照時，不論萬用表表筆是以何

9、種方式接管腳，其阻值都是很大的。此外，不得使用萬用表的R×lΩ、R×10Ω檔測量光電三極管。 </p><p>　　常見光電三極管有3DU0～7型、3DU11～51型以及硅光電三極管組合件。在圖1中，有的硅光電三極管只有兩只腳，這是由于在制作時，基極b沒有引出的緣故。硅光電三極管組合件是將10只或15只光電三極管，采用集成電路工藝，利用雙列直插式外殼封裝而成。在外殼上，每只光電三極管都有一個玻

10、璃窗口。 </p><p><b>　　3.NE555</b></p><p>　　NE555是屬于555系列的計時IC的其中的一種型號，555系列IC的接腳功能及運用都是相容的，只是型號不同的因其價格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而555是一個用途很廣且相當普遍的計時IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。 &l

11、t;/p><p>　　a. NE555的特點有： </p><p>　　1.只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。 </p><p>　　2.它的操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯閘配合，也就是它的輸出準位及輸入觸發(fā)準位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 </p><p>　　3

12、.其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負載。 </p><p>　　4.它的計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。 </p><p>　　b. NE555引腳位配置說明下： </p><p>　　圖1-2 NE555接腳圖 </p><p><b>　　ne555的結(jié)構(gòu)圖</b></p><

13、;p>　　Pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接地。 </p><p>　　Pin 2 (觸發(fā)點) -這個腳位是觸發(fā)NE555使其啟動它的時間周期。觸發(fā)信號上緣電壓須大于2/3 VCC，下緣須低于1/3 VCC 。 </p><p>　　Pin 3 (輸出) -當時間周期開始555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左

14、右的低電位。于高電位時的最大輸出電流大約200 mA 。 </p><p>　　Pin 4 (重置) -一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。 </p><p>　　Pin 5 (控制) -這個接腳準許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。 </p><

15、p>　　Pin 6 (重置鎖定) - Pin 6重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當這個接腳的電壓從1/3 VCC電壓以下移至2/3 VCC以上時啟動這個動作。 </p><p>　　Pin 7 (放電) -這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當輸出為ON時為LOW，對地為低阻抗，當輸出為OFF時為HIGH，對地為高阻抗。 </p><p>　　Pin 8 (V +) -這是555個

16、計時器IC的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。 </p><p><b>　　參數(shù)功能特性： </b></p><p>　　?供應(yīng)電壓4.5-18V </p><p>　　?供應(yīng)電流3-6 mA </p><p>　　?輸出電流225mA (max) </p>&l

17、t;p>　　?上升/下降時間100 ns </p><p>　　.NE555的相關(guān)應(yīng)用: NE555的作用范圍很廣，但一般多應(yīng)用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（Monostable Mutlivibrator）及無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(Astable Multivibrator)。</p><p>　　4.光電三極管制作的電視機遙控器檢測儀 </p><p>　　該儀器電路圖如

18、下圖所示，它由NE555時基電路，電阻R，電容C，光電三極管VT以及小燈泡ZD等組成的一個簡單的比較器電路。此電路接通電源后，電阻R使NE555的②，⑥腳為高電平，輸出腳③腳為低電平，小燈泡ZD不發(fā)光。當光敏三極管受光照射后導(dǎo)通使NE555內(nèi)部電路翻轉(zhuǎn)，③腳輸出高電平，小燈泡ZD發(fā)光。在電視遙控器檢修好后，對著光電三極管按下按鍵，如果小燈泡快速閃亮，則表明遙控器已修好，如果按某個按鍵小燈泡不亮，則表明按鍵接觸不好。</p>