двигаются строго прямолинейно, так что могут быть обнаружены изменения плотности образца. Эти приборы очень дороги, хотя электрическая часть у них крайне проста - большинство из них представляют собой схемы такого типа, как показанная на рис. 15.2. Причина высокой стоимости - очень точная механика, которая требуется для обеспечения точности прибора. Довольно-таки странно, что многие широко распространенные сканирующие денситометры хотя и стоят весьма дорого, но не имеют никаких средств против рассмотренных выше паразитных изменений выходного сигнала. Они могут быть в значительной степени усовершенствованы при использовании логометрических методов.

Для выполнения измерений с высоким разрешением, когда выходной сигнал моста Уитстона близок к нулю, можно использовать денситометры с усилителем. Можно, например, просто соединить выход моста со входом схемы обычного операционного усилителя, дающего нужное усиление по напряжению. С другой стороны, можно подключить ко входу операционного усилителя обычный источник постоянного тока, а фоторезистор включить в цепь отрицательной обратной связи. Выходное напряжение будет равно

£зых = /гФэ. (15.5)

Схемы на фототранзисторах и светодиодах

Оптоизолятор, называемый также оптроном, - это устройство, в котором фототранзистор используется в качестве чувствительного элемента, а светодиод - в качестве источника света. Хотя конструктивно устройства различаются в зависимости от применения, основная электрооптическая схема будет такой, как показанная на рис. 15.7, а. Светодиод и фототранзистор заключены в общем корпусе и расположены таким образом, чтобы свет от светодиода попадал на чувствительную область базы транзистора.

Оптоизоляторы находят применение там, где прямое соединение двух частей схемы или нежелательно, или невозможно. Оптоизоляторы часто используются, например, в медицинских приборах для исключения риска электрошока у пациентов, чувствительных к электричеству.

На рис. 15.7,6 и в показаны два способа включения опто-изолятора. Как в импульсной схеме (рис. \5.7,б), так и в линейной (рис. 15.7, в) выходной сигнал будет в фазе со входным, так как транзистор включен по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель). Если желательна инверсия сигнала, включите резистор нагрузки между коллектором транзистора и источником напряжения Vcc- Выходом теперь является вывод коллектора транзистора.

Vcc-9-l5B norm тока

Вход сигнала i переменного

Рис 15 7 Основная схема оптрона (а), импульсный оптрон (б), линейный

оптрон (в)

Одним из применений импульсной схемы является преобразование логических уровней несовместимых систем, без прямых соединений. Например, может оказаться желательным сопряжение некоторого устаревшего логического устройства, использующего логические уровни ±12 В с современной системой ТТЛ, или наоборот. Может оказаться желательным взаимодействие между этими двумя схемами. Другой случай - это когда одно

из устройств небезопасно. Примером может служить ситуация, когда уровни напряжения в устройстве составляют сотни вольт по отношению к земле, а уровни измерительного прибора, вычислительной машины или другого устройства, имеющегося в вашем распоряжении, представляют собой обычные уровни схем ТТЛ, ДТЛ или КМОП.

Конструктивная форма каждого данного оптоизолятора или Оптрона будет зависеть почти полностью от области применения. В некоторых случаях, например, блок будет представлять собой шестиконтактный или восьмиконтактный миниатюрный корпус с двухрядным расположением выводов. Такие устройства используются там, где изоляция требуется по чисто электрическим причинам (как в медицинской аппаратуре).

Другие конструкции используют отраженный свет или схему с затемняющей заслонкой. В конструкции с отраженным светом светодиод и чувствительный элемент монтируются в одной плоскости, но свет направляется через отверстия в корпусе под углами 45°, так что светодиод и чувствительный элемент не будут связаны между собой до тех пор, пока в критическую точку не будет помещен отражающий объект.

В конструкции с затемняющей заслонкой в корпусе между светодиодом и чувствительным элементом имеется щель или прорезь, так что путь света может быть прегражден заслонкой. Такие схемы используются в счетчиках, устройствах считывания с перфолент и перфокарт в вычислительных и управляющих системах, а также в сигнальных устройствах.

Оптоэлектроника - это одна из тех областей электроники, которую можно назвать и молодой, и старой. Благодаря современной технологии она успешно развивается и не проявляет никаких признаков старения.