Optik Transdüser ve Sensörler - 6 - Optokuplör Tanımı, Çalışması, Sembolü, Kullanıldığı Yerler

OPTİK TRANSDÜSERLER VE SENSÖRLER

Üzerine düşen ışığa bağlı olarak üstünden geçen akımı değiştiren elemanlara optik eleman denir. Optik transdüserler ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel işaretlere dönüştürürler. Bu elemanlar genellikle küçük akımlı elemanlardır. Optik transdüserler genellikle alıcının akımlarını taşımazlar sadece alıcıyı çalıştıran elemanları kumanda ederler.

Çeşitleri:

1- Foto Direnç (LDR) için tıklayınız...

2- Foto Diyot için tıklayınız...

3- LED Diyot için tıklayınız...

4- İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot) için tıklayınız...

5- Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili) için tıklayınız...

6- Optokuplör

6- Optokuplör


Optokuplör, aralarında elektriki bir bağlantı olmadan düşük gerilimlerle, yüksek gerilim ve akımları kontrol edebilen devre elemanına denir.

Optokuplör kelime anlamı olarak optik kuplaj anlamına gelir. Kuplaj bir sistem içindeki iki katın birbirinden ayrılması ama aralarındaki sinyal iletişiminin devam etmesi olayıdır. Ayrılma fiziksel olarak gerçekleşir ama iletişim manyetik veya optik olarak devam eder. Bu durumun faydası, katlardan birinde olan fazla akım, yüksek gerilim gibi olumsuz, sisteme zarar verecek etkilerden diğer katları korumaktır.

Yapısında bir led diyot ve onun yaydığı ışıktan etkilenerek iletime geçen bir adet foto eleman bulunur. Işık yayan eleman olarak "LED", "İnfraruj LED" kullanılırken ışık algılayıcı olarak "foto diyot", "foto transistör", "foto tristör", "foto triyak" vb. gibi elemanlar kullanılır.



Bir adet LED tam karşısına milimetrik olarak yerleştirilmiş bir fototransistörden oluşmuştur. LED yandığı zaman transistör iletime geçer. LED sönük ise transistör yalıtımdadır.

Optokuplör Çeşitleri

Kullandığı LED diyot ve sensöre göre optokuplör çeşitleri vardır:

► Diyot Optokuplör: Infrared LED ışık ve silikon fotodiyot sensör kullanır. Hızı yüksektir.

► Dirençli Optokuplör: Doğrusal akkor teli lamba, neon lamba veya infrared LED kullanır. Sensör olarak CdS veya CdSe fotodirenç vardır. Hızı genellikle düşüktür.

► Transistör Optokuplör: Infrared LED kullanır. Sensör olarak çiftkutuplu silikon fototransistör veya Darlington tipi fototransistör kullanır. Ortalama bir hıza sahiptir.

► SCR Optokuplör: Infrared LED ve silikonlu doğrultucu sensör kullanır. Hızı yavaş ve orta arasıdır.

► Triak Optokuplör: Infrared LED kullanır. Sensör olarak TRIAC yani Alternatif Akım Triyodu kullanır. Hızı yavaş ve orta arasıdır.

► Katıhal Röle: Infrared LED kümesi ve sensör olarak fotodiyot kümesi kullanır. Hızı yavaştan hızlıya kadar çıkabilmektedir.

Kullanım Alanları

Optokuplörler daha çok, iki farklı devre arasında izolasyonu sağlamak için kullanılır. Çok düşük gerilimle çalışan bir devreyle yüksek gerilimli bir güç devresine optokuplör aracılığıyla kumanda edilebilir. Böylelikle tetikleme devresi hiçbir şekilde zarar görmez. Optokuplörler 2000 ile 5000 voltluk gerilimlere dayanıklı olduğundan en hassas kontrol sistemlerinde güvenle kullanılır.

İki farklı devre arasında izolasyonu sağlamak için kullanılan optokuplörler, ses ve müzik endüstrisinde, beyin akımyazımında, bilgisayar ve telekomünikasyon teknolojisinde, otomasyon endüstrisinde ve daha birçok alanda kullanılır.

Optik Transdüser ve Sensörler - 2 - Foto Diyot Tanımı, Çalışması, Sembolü, Kullanıldığı Yerler

OPTİK TRANSDÜSERLER VE SENSÖRLER

Üzerine düşen ışığa bağlı olarak üstünden geçen akımı değiştiren elemanlara optik eleman denir. Optik transdüserler ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel işaretlere dönüştürürler. Bu elemanlar genellikle küçük akımlı elemanlardır. Optik transdüserler genellikle alıcının akımlarını taşımazlar sadece alıcıyı çalıştıran elemanları kumanda ederler.

Çeşitleri:

1- Foto Direnç (LDR) için tıklayınız...

2- Foto Diyot

3- LED Diyot için tıklayınız...

4- İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot) için tıklayınız...

5- Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili) için tıklayınız...

6- Optokuplör için tıklayınız...


2- Foto Diyot



Foto diyotlar ışık etkisi ile ters yönde iletken olan diyotlardır. Devreye ters olarak bağlanılırlar. Anoduna negatif, katoduna pozitif gerilim uygulanır.

Üzerine ışık düştüğünde iletken olarak katot ucundan anot ucuna doğru akım geçiren elemanlardır. Bu elemanlar devreye ters polarma bağlanır. Işık ile ters yöndeki sızıntı akımlarının artması suretiyle kontrol yapar. Bu kontrol, ışıkla yarı iletkenin kristal yapısındaki bağların bazı noktalarında kopması sonucu elektron ve oyukların hareketiyle doğan akım ile çoğalmasıyla olur.

Foto diyotlarda mercekli kısma gelen ışığa göre katottan (-) anoda (+) doğru akan düşük değerli akım geçirir. Geçen akım, ışığın şiddetine bağlı olarak 100 mA ila 150 mA, gerilim ise 0,14 ila 0,15 volt arasında değişmekte olup çok küçüktür. Foto diyotların çalışma hızı son derece yüksektir (yaklaşık 1 nsn ila 0,2 msn). Bu hızlı davranışları ve boyutlarının küçük olması sayesinde fiber optik kabloyla veri iletiminde kullanılmaktadır.

            Foto diyot sembolü

Kullanım Alanları

Fotodiyotlar, transistör ve tristör tetiklemelerinde, ışık kontrollü devrelerde, alarm devrelerinde, elektronik flaşlarda ışık ölçüm cihazlarında oprtokuplörlerde ve sayıcı devrelerinde kullanılırlar.

Sağlamlık Testi

Avometreyi ohm kademesine getiririz. Foto diyotu avometre uçlarına ters olarak bağladıktan sonra fotodiyotun karanlıkta direncinin yüksek aydınlıkta ise direncinin düşük olduğunu görmemiz gerekir. Aksi durumda fotodiyot bozuktur.

Fotodiyot Sembolü, Yapısı, Çalışması ve Kullanıldığı Yerler Nelerdir?

Üzerine ışık düştüğünde iletken olarak katot ucundan anot ucuna doğru akım geçiren elemanlardır. Bu elemanlar devreye ters polarma bağlanır. Işık ile ters yöndeki sızıntı akımlarının artması suretiyle kontrol yapar. Bu kontrol, ışıkla yarı iletkenin kristal yapısındaki bağların bazı noktalarında kopması sonucu elektron ve oyukların hareketiyle doğan akım ile çoğalmasıyla olur.