Transoptory

Transoptory należą do złożonych elementów optoelektronicznych, szeroko stosowanych w różnorodnych sytuacjach układowych. Komponenty te są spotykane nie tylko w zasilaczach impulsowych, ale także sterownikach przemysłowych (PLC), urządzeniach komunikacyjnych, czy też wysokonapięciowych układach pomiarowych. Odpowiednio zastosowane mogą stanowić kluczowy komponent bezpieczeństwa elektrycznego w urządzeniach, które niosłyby potencjalne ryzyko porażenia dla operatora lub osób postronnych. Zajmują także ważne miejsce w arsenale technik przeciwdziałania powstawaniu tzw. pętlom masy.

Transoptor - co to jest i jak działa?

Transoptor składa się z jednej lub kilku par elementów optoelektronicznych – nadajnika i odbiornika – odizolowanych od siebie galwanicznie i umieszczonych we wspólnej, hermetycznej obudowie, pozornie nie różniącej się zasadniczo od obudów stosowanych w monolitycznych układach scalonych SMD lub THT. Rolę nadajnika we wszystkich transoptorach pełni mikroskopijna struktura diody LED , zaś odbiornika – najczęściej fototranzystor , rzadziej miniaturowa fotodioda . Zadaniem transoptora jest przekazanie sygnału – cyfrowego lub analogowego – pomiędzy dwoma obwodami, odseparowanymi od siebie galwanicznie lub połączonymi ze sobą, ale znajdującymi się na dwóch znacznie różniących się od siebie potencjałach. Załączenie diody LED oświetlającej fotoelement umożliwia przepływ prądu w obwodzie odbiornika (np. przez złącze kolektor-emiter w przypadku fototranzystora), zaś wyłączenie (lub zmniejszenie poniżej pewnej wartości progowej) – zanik prądu po stronie odbiorczej.

Rodzaje transoptorów

Transoptory są dość zróżnicowaną grupą elementów, obejmującą wersje jedno-, dwu-, a także wielokanałowe i podzieloną dodatkowo ze względu na konstrukcję obwodu odbiorczego (a nawet samego nadajnika). Najprostsze transoptory zawierają tylko jedną lub kilka par dioda LED – fototranzystor, podczas gdy bardziej zaawansowane odmiany są wyposażone w zintegrowany wzmacniacz wyjściowy i przerzutnik Schmitta, pozwalający na bezpośrednie łączenie wyjścia transoptora z wejściami szybkich układów cyfrowych (np. mikrokontrolerów ). Wersje specjalne wyposaża się w jeden nadajnik i dwa niezależne elektrycznie odbiorniki, oświetlane jednocześnie przez tę samą diodę LED – takie rozwiązanie, znane m.in. z popularnego układu HCNR200, pozwala na przesyłanie sygnałów analogowych (napięciowych) przy zachowaniu dobrej dokładności i liniowości. Nierzadko można także spotkać wersje z podwójnym nadajnikiem, składającym się z przeciwsobnie połączonych diod LED – umożliwia to załączanie wyjścia transoptora niezależnie od polaryzacji napięcia wejściowego, o ile tylko przekracza ono minimalne napięcie przewodzenia LED.

Podłączenie transoptora

Warto zwrócić uwagę na konstrukcję typowych układów zawierających w swojej strukturze transoptor . Arduino lub dowolny inny sterownik cyfrowy (oparty na mikrokontrolerze) można z łatwością połączyć z transoptorem, stosując dokładnie te same zasady, które obowiązują podczas łączenia układów cyfrowych z elementami optoelektronicznymi. I tak, wejściową diodę LED należy wysterować za pomocą tranzystora małej mocy (np. BC547), aby nie obciążać wyjść mikrokontrolera zbyt dużym prądem (zwykle na poziomie 10-20 mA). Fototranzystor może natomiast pracować w roli elementu dzielnika napięciowego, o napięciu wyjściowym sterowanym przez natężenie wiązki światła, rzucanej na jego strukturę przez diodę LED. Aby zapewnić właściwe warunki przełączania wejścia mikrokontrolera, należy jedynie dobrać odpowiednią wartość rezystora ustalającego czułość tak utworzonego dzielnika. Warto wiedzieć, że w przypadku elementów takich, jak transoptor , cena zależy przede wszystkim od liczby kanałów i wytrzymałości napięciowej izolacji – transoptory dedykowane do pracy przy wyższych napięciach nominalnych są zazwyczaj nieco droższe od swoich delikatniejszych odpowiedników. W Sklepie AVT znajdziesz bogaty wybór transoptorów do różnorodnych aplikacji – dostępne są nie tylko wersje jedno- i wielokanałowe, ale także wersje specjalne – np. transoptory odbiciowe (QRD1114 bądź CNY70), chętnie stosowane m.in. w robotach mobilnych do śledzenia oznakowań na podłożu.