Шпаргалка по "Физике"

Фототранзистор — оптоэлектронный полупроводниковый прибор, вариант биполярного транзистора. Отличается от классического варианта тем, что область базы доступна для светового облучения, за счёт чего появляется возможность управлять усилением электрического тока с помощью оптического излучения.

 Фототранзисторы чувствительнее фотодиодов, но менее быстродействующие. Для большего повышения чувствительности фотоприемника применяют составной фототранзистор, представляющий сочетание фото- и усилительного транзисторов, однако он обладает невысоким быстродействием. Недостатками фоторезисторов являются низкое быстродействие и высокий уровень шумов.

46. Оптрон с фототиристором

Оптрон — электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно — светодиод) и фотоприёмника (фототранзисторов, фотодиодов, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и как правило объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.

Светоизлучающий диод (светодиод) - полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Фотодетектором (фотоприёмником) называют устройство, преобразующее оптическую энергию в электрическую.

Наиболее распространенными  фотоприемниками с внутренним усилением  являются фототранзисторы и фототиристоры.

В оптронах в  качестве фотоприемника можно использовать фототиристор.

Фототиристор - оптоэлектронный полупроводниковый прибор, с тремя p-n-переходами, имеющий структуру, схожую со структурой обычного тиристора, но отличающийся от последнего тем, что включается не напряжением, а светом, падающим на тиристорную структуру. Этот прибор применяется в управляемых светом выпрямителях и наиболее эффективен в управлении сильными токами при высоких напряжениях.

Фототиристор обладает высокими чувствительностью и уровнем выходного сигнала, но недостаточным быстродействием.

47. Практическое  применение оптопар

Оптроны и  оптронные  микросхемы эффективно применяются  для передачи  информации  между   устройствами,  не   имеющими  замкнутых электрических связей.  Традиционно  сильными   остаются  позиции оптоэлектронных приборов в технике получения и отображения информации. Самостоятельное  значение   в  этом   направлении имеют оптронные  датчики,  предназначенные  для  контроля  процессов  и объектов,  весьма  различных по  природе  и  назначении. Эффективной  и полезной  оказывается замена  громоздких, недолговечных и нетехнологичных  (с позиций микроэлектроники) электромеханических изделий (трансформаторов, потенциометров,  реле) оптоэлектронными приборами и устройствами. 

1.При   передаче  информации   оптроны  используются в качестве элементов связи, и, как правило, не несут самостоятельной функциональной нагрузки. 

2.Оптроны и оптронные микросхемы занимают прочные позиции в бесконтактной дистанционной технике оперативного получения и точного отображения информации о характеристиках и свойствах весьма различных (по природе и назначению) процессов и объектов.

3.Мощность излучения, генерируемого светодиодом, и уровень фототока, возникающего в   линейных цепях с фотоприемниками, прямо пропорциональны току электрической проводимости излучателя.

Таким образом, по оптическим (бесконтактным, дистанционным) каналам можно получить вполне определенную, информацию о процессах в электрических цепях, гальванически связанных с излучателем. Особенно эффективным оказывается  использование светоизлучателей  оптронов  в   качестве датчиков  электрических  изменений  в сильноточных, высоковольтных цепях.

 

 

48. Видеокамеры и их классификации

Видеокамера — электронное устройство, предназначенное для преобразования оптического изображения, получаемого при помощи объектива на мишени вакуумной передающей трубки или на светочувствительной матрице в телевизионный видеосигнал или цифровой поток видеоданных.

На  данный момент наибольшее применение получили видеокамеры на основе ПЗС-матриц. Основные производители матриц Sony, Sharp, Panasonic, Samsung, LG.

По конструктивным особенностям камеры можно разделить на типы:

Модульная видеокамера — бескорпусное устройство в виде однослойной печатной платы, наиболее распространён размер 32х32мм, предназначена для установки в термокожухи, полусферы и т. п.

Минивидеокамера — видеокамеры в квадратных или цилиндрических корпусах, обычно применяемых как готовое изделие для установки внутри помещений.

Корпусная видеокамера — наиболее распространенный форм фактор устройств. Превалирующее количество устройств данного типа поставляется без объектива и кронштейна крепления, оставляя потребителю возможность наиболее гибкого конфигурирования конечного устройства, при использовании с термокожухом возможно использование устройства вне помещения.

Управляемые (поворотные или скоростные видеокамеры) — комбинированное устройство, состоящее из камеры, трансфокатора и поворотного устройства.

Гиростабилизированные видеокамеры — видеокамеры, используемые на подвижных объектах с целью получения стабилизированного изображения.

По типу выходного сигнала видеокамеры подразделяют на аналоговые и цифровые (работающие по сети) IP камеры.

По способу передачи данных видеокамеры делятся на проводные и беспроводные. Последние имеют в своем составе передающее устройство и антенну. К беспроводным так же относятся Wi-Fi-видеокамеры.

49. Практическое применение акустических устройств в ЭСБ

При разработке охранной системы возникает вопрос о том, какой датчик лучше использовать.

В качестве механизма обнаружения используется механическая, или акустическая, волна. Когда волна распространяется внутри материала или по его поверхности, любые изменения характеристик траектории распространения волны влияют на скорость и/или амплитуды волны. Частота и фазовые характеристики показывают изменение скорости волны. 

Датчики на акустических волнах - чрезвычайно универсальные устройства. Они конкурентноспособны по цене, прочные, очень чувствительные, и надежные, к тому же некоторые из них являются беспроводными и/или не требуют элементов питания. Беспроводные датчики весьма удобны для использования их на движущихся объектах.

Акустический  датчик движения заполняет помещение  акустическим излучением, многократно  отразившись излучение от стен и  предметов в помещении возвращается на приемник. Любое изменение сигнала  вызывает тревожный сигнал.

Акустический датчик для сигнализации. Устройство представляет собой составную часть охранной сигнализации. Датчик акустического типа реагирует на вибрации в поверхности, к которой он механически присоединен. Он может служить датчиком разбивания или разрезания стекла, датчиком работы слесарным инструментом по металлической двери, датчиком взлома, удара и др. Во всех случаях, когда механическому воздействию подвергается твердая поверхность, являющаяся хорошим проводником акустических волн. Датчик устанавливают так, чтобы его пластмассовый корпус - крышка механически контактировал с контролируемой поверхностью. При установке датчика на стекло или другую не токопроводящую поверхность, для увеличения чувствительности можно снять с датчика корпус и прикрепить датчик так, чтобы к стеклу была прижата его гладкая латунная поверхность.

 

 

 

50. Практическое применение оптоволоконных  систем в ЭСБ

В волоконно-оптических системах используют немало методов  регистрации сигналов вторжения:

-   применение модовой интерференции  (спектр излучения претерпевает изменение на выходе).

-  метод регистрации спекл-структур (на выходе оптоволокна спекл-структура  представляет собой нерегулируемую  систему светлых и темных пятен.  При деформации или вибрации  волокна спекл-структура меняется. )

- интерференционный  метод (принцип двухлучевой интерференции.  Луч разделяется на два идентичных  оптических волокна. На выходе  оба луча образуют интерференциальную  картину, которая меняется при  воздействии на волокна).

Оптические  датчики — небольшие по размерам электронные устройства, способные под воздействием электромагнитного излучения в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах подавать единичный или совокупность сигналов на вход регистрирующей или управляющей системы. Оптические датчики реагируют на непрозрачные и полупрозрачные предметы, водяной пар, дым, аэрозоли.

Оптические  датчики по принципу работы разделяют  на:

-барьерного  типа T – прием луча от отдельного излучателя.

-рефлекторного  типа R  - прием луча, отраженного катофотом.

-диффузионного  типа D – прием рассеянного луча б. объекта.

Оптическое  волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие необходимости в электрической  энергии дают волоконно-оптическим датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определённых областях.

1.Характеристики  звукового поля

2. Механические  и акустические колебательные  системы

3.Устройство  и принцип работы микроф.

4. Угольные микрофоны

5. Электродинамический  микрофон

6. Конденсаторные  микрофоны

7. Электретные  микрофоны

8. Пьезоэлектрический  микрофон

9. Принцип работы  громкоговорителей

10. Принцип работы  телефонных капсюлей

11.Диффузорные  громкоговорители и их конструкция

12.Электростатические громкоговор.

13. Акустические  системы

14.Акустоэлектрич.преобразователь 

15. Устройства  на поверхностно-акустических волнах

16. Физические  основы оптики 

17. Геометрическая  оптика 

18. Основные  свойства линз 

19.  Волновая  оптика

20. Квантовая  оптика

21. Фотоэлектронные  преобразователи.

22. Фотоэлектронные  преобразователи с внешним фотоэффектом.

23.Фотоэлектронные преобразователи с внутренним фотоэффектом.

24. Фоторезисторы, принцип работы  и их конструкция.

25. Фотодиод, принцип работы и их  конструкция.

26.Фототранзисторы,  принцип работы и их конструкция.

27. Источники  света 

28.Полупроводн.  излучатели света

29.Источники  отображения информации

30.Люминисцентные  устройства отображения информации

31.ЖКИ-устройства отображения  информации

32.Преобразователи оптического изображения (видикон).

33. ПЗС. Принцип работы.

34. ПЗС-матрицы и их  характеристики

35.Основные направления  оптоэл.

36. Оптические  волоконные системы

37. Принципы  распространения света в оптических  волноводах

38. Устройство  и принцип передачи инф. по волоконным сист.

39. Элементы оптоэлектронной оптики

40. Оптоволоконные кабели

41. Структура оптического  волоконного кабеля 

42.Оптоэлектр. преобразователь  и устройства     

43. Фотоприемники

44. Оптрон с  фотодиодом

45. Оптрон с фототранзистором

46. Оптрон с фототиристором

47. Практическое применение  оптопар

48. Видеокамеры  и их классификации

49. Практическое применение акустических  устройств в ЭСБ

50. Практическое  применение оптоволоконных систем  в ЭСБ