kasutatakse P-N-siirde mahtuvuse sõltuvust vastupingest. Diood toimib sel juhul elektriliselt tüüritava muutkondensaatorina, mille elektroodidevahelise dielektriku - siirde tõkkekihi paksus suureneb vastupinge suurenemisel. Põhiliselt kasutatakse mahtuvusdioodi raadiotehnikas võnkeringide häälestamiseks soovitud sagedusele, kus nad on välja tõrjunud varem laialdaselt kasutatud pöördkondensaatorid. Fotodiood Fotodiood on pooljuhtdiood, mis on konstrueeritud nii, et on võimalik valguse pääs P-N-siirde tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Kasutatakse fotoelementides ja päikesepatareides LED-ehk valgust eraldav diood LED'e esineb paljudes värvides (punane, sinine, kollane jne). Neid kasutatakse valgustuseks või mingi protsessi kontrolliks (näit kõvaketta aktiivsust
Valgusdiood-pooljuhte kasutatakse veel näiteks uuemates valgusfoorides või elektrooniliselt juhitavates liiklusmärkides raudteejaamades, lennujaama terminalides ja infotabloodel. Suuremõõtmelised videoekraanid ja suur valik igasuguseid vahendeid valgustatud reklaamstentidel on samuti koht, kus leidub dioode. LED-e kasutatakse ka vähiravis ravimiaktiveerijana (valgusteraapia) ja kosmoselaevades taimelavade valgustitena. • Fotodiood - pooljuhtdiood, mille elektrilised omadused sõltuvad sellele langevast valgusest. Küllastusrežiim Suure koormustakistusega töötab fotodiood fotoelemendina ja genereerib talle langeva valguse toimel elektrilist pinget. Sellel režiimil genereeritud pinge ei sõltu oluliselt dioodile langeva valguse hulgast. Lühisrežiim Väga väikese koormustakistuse juures tekitab fotodiood talle langevast valgustugevuset suhteliselt
10. Mis on valgusdiood? Mida peab valgusdioodi ühendamisel jälgima? Valgusdiood on pn-siirdega pooljuhtdiood, mis muundab elektrienergiat nähtavaks valguseks, samuti optiliseks kiirguseks spektri infrapunases või ultravioletses osas. Valgusdioodi nimetatakse ka lühivormiga LED (inglise keelest Light-Emitting Diode valgust kiirgav diood). Ühendamisel tuleb jälgida et anood ühendatakse positiivse laenguga ja katood negatiivse laneguga. 11. Mis on fotodiood? Kus neid kasutatakse? Fotodiood (ka ventiil-fotoelement või fotorakk) on pooljuhtdiood, mille elektrilised omadused sõltuvad tema pn-siirdele langevast nähtavast valgusest, samuti ultraviolett- või infrapunakiirgusest. Fotodioode kasutatakse kahes tööreziimis: (1) fotogalvaaniliseks nimetatakse reziimi kui diood muundab valgusenergiat elektrienergiaks, näiteks töötades päikeseelemendina; (2) vastupingereziimiks (ka fotodioodireziimiks) olukorda kui fotodiood töötab koos välise
..1000 V). Diagramm ja skeeminäide. - Schottky dioodid (kiiretoimelised). - Varikapid (vastupingestus). Parameeter mahtuvus. Kasut. LC- kontuurides. - Fotodioodid (vastupingestus). Korpuses ava. Valgus genereerib pn-siirdes vabu l/k. Päikesepatareid. Parameeter valgustundlikkus, efektiivsus 20...30% - Valgusdioodid (LED) (päripingestus). Klaaskorpus.Parameeter kiirguse värvus. Laserid (heterosiire, resonaator, kiirgus koherentne). - Optronid. Ühes korpuses valgusdiood + fotodiood/transistor või struktuur: valgusdiood/laser valgusjuht fotodiood/transistor. Optroonika.
........................5 1.11.Väljatransistor, ehitus, karakteristikud ja põhiparameetrid................................6 1.12.Mis on JFET (pn-siirdega väljatransistor)..........................................................6 1.13.Mis on türistor?.................................................................................................. 7 1.14.Fotoresistor.........................................................................................................7 1.15.Fotodiood........................................................................................................... 7 1.16.Päikeseelement...................................................................................................7 1.17.Fototransistor, fototüristor..................................................................................7 1.18.Valgusdiood (LED)............................................................................................7 1.19.Optron............
Valgusdioodide lubatavad vastupinged on väikesed ja ei ületa 3-5 volti. Juhul, kui valgusdiood töötab ahelas, kus võib tekkida ka vastupinge, tuleb kasutada kaitsedioode(skeem 1 14.09) Kaitsedioodiks VK on tavaline ränidiood(soovitavalt kiiretoimeline, mis avaneb siis, kui valgus dioodile hakkab mõjuma vastupinge). Tänu kaitsedioodile ei saa tõusta valgusdioodil vastupinge suuremaks kui kaitsedioodi päripingelang. 1.10 Fotodiood Fotodiood on pooljuhtseadis, milles toimuvad elektrilised nähtused sõltuvad talle langevast valgusvoost. Fotodiood sisaldab PN-siirde kuhu võib tungida valgusvoog(joonis2 14.09). Selleks, et PN- siire oleks võimalikult suure pinnaga ja, et sinna saaks langeda võimalikult palju valgust on ülemine P- kiht kaetud väga õhukese läbipaistva kulla kihiga, millega saadakse väga hea kontakt ülemise P-osaga. Kahe erineva juhtivusega piirkonna vahel on tõkkekiht
Kollimootor on vajalik valgusvihu saamiseks; ehitus: sisenemispilu, kollimaatori lääts,prisma, koondav lääts, fotoplaat. 4.Spektromeeter aparaat, millega registreeritakse spekter, spektroskoop aparaat, millega vaadatakse spektrit 5.Valgusenergia mõõtmiseks oleks ideaalne variant absoluutselt must keha, kuid paraku seda reaalsuses ei esine. Rohkem kasutatakse teistsuguseid vastuvõtjaid nagu fotoelement, fotoelektronkordisti, fototakisti, fotodiood jt. 6.Pidevspekter koosneb kõikidest lainepikkustest, mida annavad kõrge temperatuurini kuumutatud tahked kehad ja vedelikud ning tihedad hõõguvad gaasid (päikese või hõõglambi valgusel); joonspekter koosneb erivärvilistest joontest tumedal taustal, mis on ainet iseloomustav kiirgus- või neeldumisjoonte kogum, mida annavad kõik gaasilised ained madalal rõhul (Hg aurudega täidetud kvartslamp); kiirgusspekter näitab milliste lainepikkustega valguslaineid aine
määramine ja maksimumide suhtelise nooniusega, luksmeeter, mõõdulint intensiivsuse mõõtmine; valguse lainepikkuse määramine. Skeem Joonis 1 – Fraunhoferi difraktsioon pilu korral Joonis 2 – Katseseadme skeem 1 – laser; 2 – piluga ekraan; 3 – ekraan avaga difraktsioonipildi jälgimiseks; 4 – fotodiood; 5 – indikaator (luksmeeter) Töö käik 1. Lülitage sisse laser ja luksmeeter. 2. Ekraanis 3 paikneb horisontaalne ava, mille taga on luksmeetri andur. Nihutage see ava tsentraalsele difraktsioonimaksimumile. Leidke ava aeglase nihutamisega selle maksimumi (kõige heledama riba) piires asend, kus luksmeetri näit on suurim. Kirjutage see näit l0 tabelisse 1
Fotokeemilised reaktsioonid keemilised reaktsioonid, millede kulgemise kutsub esile valguse toime reageerivatele ainetele. Valguse rõhk valguse mehaaniline mõju pinnale, millele ta langeb. Comptoni efekt valguse levimissuuna ja lainepikkuse muutumine põrkumisel elektronidega või teiste elementaarosakestega. Fotoefekt Nähtust saab jälgida valgustatava katoodiga vaakumdioodi (fotodioodi) ühendamisel alalisvooluahelasse ahelas kulgeva voolu kaudu. Fotodiood: anood valgus katood Vooluahel: valgus If G (I,) U + - Heiti Aarna 2008 Kvantoptika Lähteseisukohad: 1. Metallist elektronide väljalöömiseks on vaja energiat, mida saab valgusega kantava energia arvel
Teema 4. Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed Käesolev tekst on osa abistavast j a täiendavast loengumaterj alist dots. Mihhail Pikkovi loengukonspekti j uurde õppeaines "Elektroonika alused". M.Pikkovi ainekava ja konspekti järgsed allteemad (http://www.ttykk.edu.ee/aprogrammid/elektroonika_alused_MP.pdf; lk. 8...10 ja 42...51): - Valgusdiood - Fotodiood - Fototakisti - Fototransistor - Fototüristor - Optronid - Infoesitusseadmed: elektronkiiretoru, vedelkristallpaneel, plasmapaneel, elektroluminestsentspaneel Käesoleva teksti sisujaotus: 4.1 Optoelektroonika mõiste ja sinna kuuluvate seadiste liigitus 4.2 Valgustundlikud seadised 4.2.1 Fotoefekti liigid 4.2.2 Sisefotoefektil põhinevad seadised 4.2.2.1 Fototakisti 4.2.2.2 Fotodiood 4.2.2.3 Fototransistor 4.2.2.4 Fototüristor 4.2
Induktiivpooli rakendused: energia salvestamine, pingemuundur(transformaator), kõrgpingeimpulsside tekitamine, reaktiivkomponentide mahasurumine. Voolu tekitamiseks poolis on vaja energiat, mis salvestatakse magnetväljas. Energia vabaneb pooli tühjenemisel läbi takisti. Diood- p-n siire kui lüliti- päripingestatult sees, vastupingestatult väljas. Dioodi rakendused: alaldi,signaali stabiliseerimine, ülepinge kaitse, pingekordisti, fotodiood, valgusdiood, pingega tüüritav kondensaator, sagedusmuundur, alalis- ja vahelduvpinge liitmine. Voolu sõltuvus pingest ei ole lineaarne vaid on eksponentsiaalne. Transistorid- pinge/vooluga tüüritav voolugeneraator. Bipolaarne transistor- vooluga tüüritav ja tarvitab ka seetõttu voolu. Väljatransistor- pingega tüüritav, ei tarvita põhimõtteliselt voolu. Liittransistorid: bipolaarne+bipolaarne=Darlington Väljatransistor+bipolaarne=IGBT Väljatransistor+väljatransistor=CMOS
ühendatud. Näidikul on viie positsiooniline funktsionaallüliti, millelt saab valida vastavale mõõtmisele sobiva skaala. 2) Tehnilised andmed · Mõõtepiirkonnad: 200, 2000, 20000 (20000 luksi lugem x10) ja 50000 luksi (50000 luksi lugem x100) · Täpsus: <10000 luksi ±5% lugemist + 10 >10000 luksi ±10% lugemist +10 · Korduvus ±2% · Temperatuuri omadused ±0,1%/ºC · Fotoandur: üks silikoon fotodiood koos filtriga · Toide: 1x12V A23 patarei (kaasas) · Tööaeg 150-200h · Mõõtmistase: 1,5 korda sekundis, nominaal · Fotoanduri mõõtmed: 115 x 60 x 27 mm · Mõõtmed 188 x 64,5 x 24,5 · Kaal: 160g 3) Tööpõhimõte ja skeem Luksmeetri ehk valgustiheduse mõõturi tööpõhimõte on võrdlemisi lihtne. Mõõdetavale kohale tuleb asetada luksmeetri mõõteosa, milles asub fotoandur. Samuti tuleb valita soovitav mõõteskaala ekraani all asuvalt
Nendes asetatakse originaal näotsi vastu alusklaasi nagu tavalistes paljundusmasinates (mitmed kaasaegsed koopiamasinad ongi tegelikult sisseehitatud skanneriga digitaalseadmed). Valgus peegeldatakse peeglite süsteemi abil algdokumendi igale reale. Skaneerimispea asetseb väga lähedal alusklaasi alumisele pinnale ja liigub ajami toimel sünkroonselt koos valgusallikaga. Skaneerimispea see asuv läätsesüsteem suunab peegeldunud valguse valgustundlikule elemendile (harilikult fotodiood või laendusidestusseade CCD), mis muundab valguse intensiivsustaseme elektrivooluks. Mida suurem on peegeldunund valguse hulk, seda suurem on tekkiv pinge. Seda tüüpi skannerid sobivad eriti hästi, kui on vaja skanneerida mitmeleheküljelisi dokumente: kokkuvõtteid, raamatuid, pilte jms. Tasaskannerid võtavad suhteliselt palju ruumi. Muuseas, saab korraliku tasaskanneriga lugeda arvutisse slaide ka ilma spetsiaalvarustuseta. See sobib teksti ja piltide sisestamiseks, originaal
54.AM-signaali demoduleerimine. 55.Varikap ja selle kasutamine SM-ks. Varikap = Mahtuvusdiood 56.Temperatuuriandurid. Temperatuurianduriteks kasut termoelemente. Termoelement on seadis, mis on valmistatud kahe eri metallist või pooljuhist detaili otsapidi kokkujootmise teel. Niisuguse seadise vabadel (kokkujootmata) otstel tekib alalis-emj, mille väärtus sõltub kokkujoodetud osa ja vabade otste vahelisest temp. erinevusest. 57.Fotodiood. Pooljuhtdiood, mille karakteristikud sõltuvad valgustatusest. F-I tundlikkus oleneb valguse lainepikkusest spektraaltundlikkus on suurim infrapunases spektrialas. F-I vool sõltub valgustatusest suures osas lineaarselt, ajakonstant on alla 10 ns. Kasut kiirguste avastamisel, kujutise edastamisel jne. 58.Fotoelement. Fotoelektriline seadis, mille töö põhineb kaaliumist või baariumist fotokatoodi või pooljuhi valgustamisel tekkival fotoefektil
Kaablivoolutrafo- rogowski vöö. 7. Valgusandurid Toimivad nii voolu kui pingeandurina. Tajuriks on sümmeetriakeskmeta kristall. Pingejaguris elektrivälja tugevusega võrdeliselt muutub valguse murdumisnäitaja. Voolutajuris valguse võnketasandi pöördenurk muutub võrdeliselt magnetvälja tugevusega. Mõõteteave edastatakse lõppmuundurisse valgusjuhi kaudu. Valgusallikaks on valgusdiood ja lõppmuunduriks fotodiood. 8. Sulavkaitsmete kasutamine keskpingel Toimivad vaid maksimaalkaitseks/hetkkaitseks. Liigse voolu korral sulavkaitse katkeb automaatselt. Tuleb välja vahetada. Tunnusjoon peab sobima kaitstava objekti omadustega. 9. Kaitse sätete valik (sätte-, välistusväärtus,ennistustegur,ülekande-skeemitegur,välistusaeg,selektiivsusaste) Sätteväärtus-millal rakendub, välistusväärtus-millal ei tohi rakenduda. Maksimaalkaitsel on välistusväärtus 1
54.AM-signaali demoduleerimine. 55.Varikap ja selle kasutamine SM-ks. Varikap = Mahtuvusdiood 56.Temperatuuriandurid. Temperatuurianduriteks kasut termoelemente. Termoelement on seadis, mis on valmistatud kahe eri metallist või pooljuhist detaili otsapidi kokkujootmise teel. Niisuguse seadise vabadel (kokkujootmata) otstel tekib alalis-emj, mille väärtus sõltub kokkujoodetud osa ja vabade otste vahelisest temp. erinevusest. 57.Fotodiood. Pooljuhtdiood, mille karakteristikud sõltuvad valgustatusest. F-I tundlikkus oleneb valguse lainepikkusest spektraaltundlikkus on suurim infrapunases spektrialas. F-I vool sõltub valgustatusest suures osas lineaarselt, ajakonstant on alla 10 ns. Kasut kiirguste avastamisel, kujutise edastamisel jne. 58.Fotoelement. Fotoelektriline seadis, mille töö põhineb kaaliumist või baariumist fotokatoodi või pooljuhi valgustamisel tekkival fotoefektil
31.Pooljuhid. Tüüpilised pooljuhid räni ja germaanium on neljavalentsed ained. Puhastes pooljuhtides tekkivale elektrijuhtivusele on iseloomulik, et alati tekib pooljuhis elektrone ja auke ühepalju. Omajuhtivusele on iseloomulik väga tugev temperatuuri sõltuvus, iga 10 kraadi temperatuuri tõusuga suureneb juhtivus 2 korda. 32.Pooljuhtide oma- ja lisandjuhtivus. 33.Pooljuhtdioodid. Valgusdiood on pooljuht diood, milline töötamisel pärisuunas kiirgab valgust. Fotodiood on pooljuhtdiood, mille omadused sõltuvad tema valgustatuses. Valgusenergia arvel saavad laengukandjad lisaenergiat, mille toimel nad läbivad dioodi pn-siirde. Fotodioodis on pooljuhtkristalli pinnale on tekitatud väga õhuke p-juhtuvusega kiht. Fotodiood võib töötada koos välise elektrienergia allikaga muundurina või ilma allikata generaatorina. 34.Valguse interferents, difraktsioon, dispersioon ja polarisatsioon.
(anoodi poolt juhitav) 13 Pöördtõkestusega Kahe isoleeritud P-paisuga trioodtüristor paisuga N-kanaliga (katoodi poolt juhitav) väljatransistor Sümmeetriline triood- türistor, sümistor, triiak Halli element Lineaarne Fototakisti, fotoresistor magnetresistor Magnetiline Fotodiood sidestusseade Fototüristor Dioodoptron Fototransistor Türistoroptron Fotoelement, fotorakk Takistusoptron Valgusdiood Fototransistoroptron 14 9. LÜLITUS-, JUHTIMIS- JA KAITSESEADMED Tingmärk Nimetus Tingmärk Nimetus Lüliti üldtingmärk,
720 nm. Alumise piiri seab lääts, mis tavalise klaasi korral laseb läbi valgust alates 350 nm ja kvartsklaasi korra alates 300 nm. Lähis-infrapuna kiirguse jaoks saab filmi ülemise tundlikkuspiiri tõsta 900 nanomeetrini. Kasutatakse mustvalgeid filme, värvifilme ja valevärvides filme infrapunakiirguse jaoks. Fotokordisti on väga tundlik kiiretoimeline mõõteriist. Tema puudused on tundlikkus mehhaanilistele vigastustele, suured mõõtmed ja kõrge tööpinge. Fotodiood on diood, millele rakendatud pinge toimel tekib vooluimpulss kui selles neeldub footon. Pidev valgus annab tulemuseks pideva voolu, mis sõltub valguse intensiivsusest. Fotodiood on fotokordistist väiksemate mõõtmetega, põrutuskindlam ja madalama tööpingega, seega kaugseires kõlblikum. Kujutise saamiseks tuleb moodustada maatriks üksikutest valgustundikest elementidest või skaneerida ühe elemendiga üle vaatevälja. Maatriksi moodustamiseks kasutatakse enim CCD vastuvõtjaid, mis on
I / Io suhet nimetatakse peegeldusteguriks ja seda väljendatakse protsentuaalselt (%R). Spektromeetri põhilised osad on valgusallikas, proovikamber, monokromaator, et eraldada erineva lainepikkusega valgus ja detektor. Kiirgusallikaks on tihti volfram hõõgniit (3002500 nm), deuteeriumlamp, mis annab pidevat kiirgust ultravioletses alas (190400 nm), ksenoonlamp, mis on pidev lainepikkustel 1602000 nm. Detektoriks on tavaliselt fotoelektronkordisti, fotodiood või fotodioodide rivi. Fotodioode ja fotoelektronkordistit kasutatakse skanneeriva monokromaatoritega, mis filtreerivad valgust nii, et ainult kindla lainepikkusega valgus jõuab detektorisse samal ajal. Skanneeriv monokromaator liigutab difraktsioonivõret läbi kõikide lainepikkuste nii, et intensiivsust on võimalik mõõta lainepikkuse funktsioonina. Spektrofotomeeter võib olla kas ühe- või kahekiireline. Ühekiirelises instrumendis läbib prooviküvetti kogu pealelangev valgus
docstxt/125482860476476.txt
suur sisendtakistus · Ampermeeter max. väike sisendtakistus · Need jpm. koos -> multimeeter (tester) · Veidi eriline generaator kõigusagedusgeneraator ehk sweep- generaator · Silmade asemel: ostsilloskoop (sõpradele lihtsalt oss) · Toiteallikad- 1 ja 2-polaarsed Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 48 Skeemid · Takistid, pingejagurid (ka kondega) <-> stabilisaator · Temperatuuritundlikud asjad, PTC, NTC · Valgustundlikud ahelad: fotodiood, -transistor, -takisti, optron, FEU jne. "UFO-skoop" ! · Alaldi / detektor · Türistor/sümistor, PWM · Generaator, taimer NE555 (nt. ventilaatori või auto salongilambi juhtimine) · Komparaator, operatsioonivõimendi (OV) · Matemaatilisi tehteid tegevad ahelad OV-del · Toiteskeemid: trafo, "seinakuubik", pinge silumine. Miks pinge mõõtes kõrgem kui peaks olema ? Lineaarne pingestabilisaator, voolustabilisaator Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 49
. m ; pooljuhtlaser, läätsed, peeglid, fotodiood. suurendamine; töökindluse suurendamine; jõudluse s . E s ( m) = 2 Salvestusraja järgimine: 3 kiirega optiline süsteem keskmine suurendamine.
mille tööpõhimõte seisneb fotodioodi omadusel valguse toimel avaneda. Led-diood on valgusallikas ja ketas katkestab valgusvoo. Kui ketta avad satuvad Led-dioodi ja fotodioodiga ühele joonele, muutub fotodiood juhtivaks ja maandab juhtploki signaaliklemmid (pinge langeb 1.5V). Andurisse on paigaldatud kaks paari dioode ja avad kettas on sellise suhtega, et juhtplokk saab teada nii rooliratta pööramise suuna kui ka kiiruse. NB
Emitteri ja baasi vaheline suurim lubatav vastupinge UEB Suurim lubatav kollektorvool Icmax VÄLJATRANSISTORID. Lk 70 Tüüritakse pinge abil. L-lätteks S-suue (neel) P-Pais Väljatransistor lüliti viisid ÜL (source) Optron 4 sorti Seadised mille abil teostatakse väikeste elektrisignaalide abil, suurte võimsuste juhtimist. Tagatakse hea galvaaniline lahtisidestus. Tüüriv element- elektromagnet laine 900 ~ 1200 nano meetrit Kiirgus allikas (valgus diood) paremal (fotodiood) Joonis ------------------------------------------------ valgus diood - Fototülistor. Joonis -------------------------------------------- Kiirgus element valgus diood foto transistor. Pooljuht takisti Joonis ------------------------------------------------- Levinuim - Fototakisti
Stabilitroni läbilöök on pöörduv, dioodil ei ole. 40. Mis on varikap? Mahtuvusdiood ehk varikap on ränidiood, mille puhul kasutatakse p-n-siirde mahtuvuse sõltuvust vastupingest. Diood toimib sel juhul elektriliselt tüüritava muutkondensaatorina, mille elektroodidevahelise dielektriku - siirde - tõkkekihi paksus suureneb vastupinge suurenemisel. Põhiliselt kasutatakse mahtuvusdioodi raadiotehnikas võnkeringide häälestamiseks soovitud sagedusele. 41. Fotodiood. Fotodiood – valgusele reageeriv pooljuhtelement. Läbi õhukese p-kihi langenud valguskvandid genereerivad pn-siirde alas laengukandjaid – elektronaukpaare. PNsiirdes olevaelektrivälja mõjul kogunevad tekkinud elektronid siirde N-piirkonda ja augud P-piirkonda. Laengud põhjustavad dioodi viikude vahel potentsiaalide vahe, mida nimetatakse fotoelektromotoorjõuks. 42. Valgusdiood. Millest sõltub valgusdioodi värvus? Valgusdiood (LED-Light Emitting Diode) – PN-siirdega pooljuhtelement, mis
41 4. Optoelektroonika elemendid, infoesitusseadmed Valgusdioodid. Päripingestatud pn- siirdega pooljuhtseadis, milles siire kiirgab valgust laengukandjate rekombinatsiooni tõttu. Ge, Si väike keelutsoon nõrk kiirgus ja mittenähtavas spektrumi osas. GaAs infrapunased VD, GaP nähtav valgus UP = 1,5 2,5V, IP = 5 20mA (30mA), tOFF = 10-6 10-8 s. Ub max 5V! 42 43 Fotodiood Fotodiood on pooljuhtseadis, milles optilise kiirguse energia toimel tekib laengukandjate suunatud liikumine. Materjaliks Ge, Si. Fotodiood võib töötada kahes reziimis: a b fotogeneraatori reziim; b c fotomuunduri reziim.
lauaskanner nendes asetatakse originaal näotsi vastu alusklaasi nagu tavalistes paljundusmasinates (mitmed kaasaegsed koopiamasinad ongi tegelikult sisseehitatud skanneriga digitaalseadmed). Valgus peegeldatakse peeglite süsteemi abil algdokumendi igale reale. Skaneerimispea asetseb väga lähedal alusklaasi alumisele pinnale ja liigub ajami toimel sünkroonselt koos valgusallikaga. Skaneerimispea see asuv läätsesüsteem suunab peegeldunud valguse valgustundlikule elemendile (harilikult fotodiood või laendusidestusseade CCD), mis muundab valguse intensiivsustaseme elektrivooluks. Mida suurem on peegeldunund valguse hulk, seda suurem on tekkiv pinge. Seda tüüpi skannerid sobivad eriti hästi, kui on vaja skanneerida mitmeleheküljelisi dokumente: kokkuvõtteid, raamatuid, pilte jms. Tasaskannerid võtavad suhteliselt palju ruumi. Muuseas, saab korraliku tasaskanneriga lugeda arvutisse slaide ka ilma spetsiaalvarustuseta. Lehesööturiga seadmed
• optoelektroonilised kiirgusallikad ‒ pooljuhtseadised, mis muundavad elektri-energiat optiliseks kiirguseks, kusjuures kiirgusspekter võib olla nähtava või ka nähtamatu (infrapunase või ultravioletse) valguse alas; seesugused kiirgurid on valgusdiood ja laserdiood; • optoelektroonilised kiirgusvastuvõtjad ‒ pooljuhtseadised, mille elektrilisi omadusi mõjutab optiline kiirgus, näiteks fototakisti, fotodiood, fototransistor; kiirgusvastuvõtjate hulka kuulub ka mikrokiibina teostatud CCD-sensor. 13 Niisugust optoelektronseadist, mis koosneb kiirgusallikast ja sellega optiliselt si- destatud kiirgusvastuvõtjast, nimetatakse optroniks ehk optiliseks paariks [5]. Optilisi paare kasutatakse väga laialdaselt erinevate probleemide lahendamiseks. Kiirgusallikana võidakse kasutada LED elemente või infrapuna dioode. Alljärgnevalt on
optroni tingmärk Optronid ehk optopaarid (optrons, optocouplers) on pooljuhtseadised, kus ühisesse kesta on paigutatud üks kiirguselement ja üks kiirgustundlik element. Need elemendid on sidestatud ainult valguskiire abil ja seepärast kasutatakse neid erinevate ahelate elektrilise sidestuse vältimiseks. Vastuvõtu poolel olevaks kiirgusallikaks on reeglina infrapunases piirkonnas töötav valgusdiood. Väljundi poolel on kiirguse vastuvõtjaks fotodiood, fototransistor, türistor või takisti. Vastavalt sellele on olemas dioodoptronid, transistoroptronid, türistoroptronid ja takistioptronid. 31. Valgusdioodid ja nende kasutamine. Valgusdiood on elektroonikas kasutatav pooljuhtdiood, mis kiirgab valgust. Valgusdioodi tähistamiseks kasutatakse ka lühivormi LED (inglise keelest Light-Emitting Diode 'valgust kiirgav diood'). Õige suurusega päripinge rakendamisel elektroodidele hakkab valgusdiood
hõõglampe. Monokromaatori eesmärgiks on kitsa lainepikkuse vahemiku selekteerimine ning see võimaldab lainepikkust sujuvalt muuta Küvettides viiakse läbi lahuste mõõtmised. Küvette valmistatakse kvartsist (sobib > 190 nm), klaasist (sobib > 300 nm) ja plastikust (ainult nähtavas spektris). Seega ultraviolettspektriga töötamisel sobib ainult kvartsküvett!!! Fotodetektoriteks võivad olla: Fototoru, Fotoelektronkordisti, Fotodiood, Fototakisti (Cu2O, Sekrist, PbS) Kasutusalaks on kolorimeetrilised analüüsid, nt Br , NH , Cl , CN , F , NO , PAA, fenoolid, P, SO jne - 4 + 2 - -
1. nimimahtuvus Ctot n on dioodi mahtuvus teatud väikesel vastupingel; 2. mahtuvuse kattetegur k = Ctot U1 / Ctot U2 väljendab nimimahtuvuse ja suurimale lubatavale vastupingele vastava minimaalse mahtuvuse suhet; 3. hüvetegur Q = Xc/ RK , kus Xc on mahtuvusdioodi reaktiivtakistus ja R kaotakistus; 4. mahtuvuse temperatuuritegur on mahtuvuse suhteline muutus temperatuuri muutu- misel 1 °C võrra. Photodiode 5.6. Fotodiood Fotodiood on pooljuhtdiood, mis on konstrueeritud nii, et on võimalik valguse pääs p-n-siirde tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude - paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi p-ossa ja elektronid n-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on toodud joonisel 5.4. JOONIS 5.4.
Miinusteks on tema temperatuurisõltuvus ja märgatavalt kõrge hind. LED-diood ei tekita koherentset valgussignaali ning ka tema signaali spekter on laiem kui laserdioodi korral. Seetõttu ei sobi LED-diood kasutamiseks monomoodilistes, vaid ainult multimoodilistes fiibrites. Laserdioodi väljundkarakteristik ei ole päris lineaarne, kuid digitaaledastuse korral ei ole see suureks takistuseks. Ebalineaarsuse kompenseerimiseks paigutatakse laseri väljundisse tavaliselt fotodiood, mille kaudu juhitakse laserit tagasiside abil ning saavutatakse lineaarne väljundkarakteristik. 5 2.3 Valguse allikad Jagunevad kaheks: - Loomulik valgus - valgusallikaks on päike. Päikesevalgus võib langeda otse pildistatavale subjektile või hajutatuna läbi pilvekihi. Ka sinisest taevast kiirgav valgus on pärit päikesest, mis on hajunud atmosfääris
Elektrofotokordisti (i.k. PMT, v.k. FEU) koosneb fototundlikkust katoodist, ünoodidest ja anoodist. Dünoodidele on rakendatud pinge, mis kiirendab elektrone ja iga elektron, pôrkudes dünoodi pinnaga vabastab mitu elektroni. Vool kasvab laviinina. PMT on môeldud nôrga kiirguse môôtmiseks. On vôimalik detekteerida üksikuid footoneid. tundlikkusele paneb piiri haavelmüra ja pimevool. 5 Fotodiood on silikoonplaat, kus neeldunud footonid ergastavad valentstsooni elektrone juhtivustsooni ja toimides laengukandjatena tekitavad need elektrivoolu. Dioodid ühendatakse maatriksisse,(kuni 4096 elementi), mis registreerib kogu spektri üheaegselt (analoogselt fotoplaadile) Absorbtsioonfotomeetria insrumendid On teada ühe ja kahekiire fotomeetrid. Absorbtsioonfotomeetrid: filterfotomeetrid (piiratud lainepikkuste arv, odavad, suure valgusjôuga)
temperatuuriga. Dioodi voltamperkarakteristik: Jooniselt on näha, et päripinge korral on sõltuvus lineaarne (alates lävipingest - ca 0.6 V) ning vastupinge võib minna väga suureks, ilma, et vastuvool tõuseks märgatavalt. Graafikult on välja jäänud vastupinge läbilöögi punkt, kus dioodis tekkiv vastuvool hakkab väga kiiresti kasvama. Seda tööpunkti kasutatakse mõningates elektroonika komponentides. (aga siin kontekstis pole oluline) Fotodiood on diood, mis töötab vastupingestatud reøiimis. Sellises olukorras on vooluringis kulgev vool üldjuhul väga väike. Kui aga dioodile langeb valgus, mille sagedus on sobiv, siis need footonid neelatakse siirdealas elektronide poolt ning (elektron hüppab juhtivustsooni) tekib e-a paar, mis EV tulemusena tekitab ringluses voolu. Selle voolu suurus on otseses sõltuvuses peale langesva valgusega ning võimaldab seetõttu valgussignaali elektriliseks signaaliks muundada.
pingenivoo (teistest suhteliselt erinev) ning pingete summeerimisega on võimalik määrata mistahes kood. Analoog-digitaal muundur: analoogsignaal lastakse läbi mitme erineva takistusega dioodi. Vastavalt sellele, kui mitu dioodi on jõudnud diskreetimisel pingenivoole '1', leitakse koodimuunduris kahendkood. Pingete analüsaator. Temperatuuriandur: Termopaar + ADC.. vastavalt termovoolu tugevusele. Luksmeeter: pingeallikas + fotodiood + ADC .. vastavalt dioodi takistuse suurenemisele. Spidomeeter: pöörlemisteljele on hulknurgakujuliselt paigutatud piesokristallid, nende deformatsiooni tõttu tekkinud elektriväli mõõdetakse ning läbi komparaatori leitakse selle väärtus. Spetsiaalne riistvara 44. Spetsiaalse riistvara realiseerimise võimalused: Programne realisatsioon + riistvaraline realisatsioon: CPU-ga ühendatakse siine mööda mikrokontroller (RAM, ROM, CLK, CPU + pordid), selle külge omakorda
pingenivoo (teistest suhteliselt erinev) ning pingete summeerimisega on võimalik määrata mistahes kood. Analoog-digitaal muundur: analoogsignaal lastakse läbi mitme erineva takistusega dioodi. Vastavalt sellele, kui mitu dioodi on jõudnud diskreetimisel pingenivoole '1', leitakse koodimuunduris kahendkood. Pingete analüsaator. Temperatuuriandur: Termopaar + ADC.. vastavalt termovoolu tugevusele. Luksmeeter: pingeallikas + fotodiood + ADC .. vastavalt dioodi takistuse suurenemisele. Spidomeeter: pöörlemisteljele on hulknurgakujuliselt paigutatud piesokristallid, nende deformatsiooni tõttu tekkinud elektriväli mõõdetakse ning läbi komparaatori leitakse selle väärtus. Spetsiaalne riistvara 44. Spetsiaalse riistvara realiseerimise võimalused: Programne realisatsioon + riistvaraline realisatsioon: CPU-ga ühendatakse siine mööda mikrokontroller (RAM, ROM, CLK, CPU + pordid), selle külge omakorda
põiekive, kõrvaldada lubiladestusi veresoontes. Viies ohtlikesse kasvajatesse teatavaid laservalgust neelavadi pigmente, lagunevad kasvajad soodsatel juhtudel laserkiirituse toimel. Nahapinnale tekkinud kasvajaid saab mõnikord ka otse laserkõrvetuse teel kõrvaldada."22 5.8 Lasergrammofon Grammofon mis taasesitab heli digitaalselt heliplaadilt- kopmaktplaadilt- cd´lt. Kompaktplaadile salvestatud digitaalsignaali loeb optiliselt fotodiood, millele lange plaadilt peegeldunud väikesevõimsuseline pooljuhtlaseri kiir. Signaali lugemise joonkiirus on jääv, 20 Kalender 1999, 1998, lk 64 21 Sealsamas, lk 65 22 Sealsamas, lk 65 15 seepärast sõltub plaadi pöörlemiskiirus sellest, kui kaugel plaadi tsentrist mingil hetkel signaaliloetakse. Laseri automaatsüsteem tagab taasesituspea õige asendi plaadi suhtes, plaadi
muutkondensaatorina, mille elektroodidevahelise dielektriku - siirde tõkkekihi paksus suureneb vastupinge suurenemisel. Põhiliselt kasutatakse mahtuvusdioodi raadiotehnikas võnkeringide häälestamiseks soovitud sagedusele, kus nad on välja tõrjunud varem laialdaselt kasutatud pöördkondensaatorid. Mahtuvusdioodi tüüpiline mahtuvuse sõltuvus pingest on toodud joonisel 2.3. 15 JOONIS 2.3. 2.6. Fotodiood (Photodiode) Fotodiood on pooljuhtdiood, mis on konstrueeritud nii, et on võimalik valguse pääs P-N- siirde tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi P-ossa ja elektronid N-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on joonisel 2.4.
elektroodidevahelise dielektriku - siirde tõkkekihi paksus suureneb vastupinge suurenemisel. Põhiliselt kasutatakse mahtuvusdioodi raadiotehnikas võnkeringide häälestamiseks soovitud sagedusele, kus nad on välja tõrjunud varem laialdaselt kasutatud pöördkondensaatorid. Mahtuvusdioodi tüüpiline mahtuvuse sõltuvus pingest on toodud joonisel 2.3. JOONIS 2.3. 2.6. Fotodiood (Photodiode) Fotodiood on pooljuhtdiood, mis on konstrueeritud nii, et on võimalik valguse pääs P-N-siirde tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi P-ossa ja elektronid N-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on joonisel 2.4.
Laserdioodi miinusteks on tema temperatuurisõltuvus ja märgatavalt kõrgem hind võrreldes LED- dioodiga. Laserdioodi väljundkarakteristik ei ole päris lineaarne, kuid digitaaledastuse korral ei ole see suureks takistuseks. Küll aga põhjustab karakteristiku ebalineaarsus häirivaid moonutusi analoogedastuses (kaabeltelevisioon). Ebalineaarsuse kompenseerimiseks paigutatakse laseri väljundisse tavaliselt fotodiood, mille kaudu juhitakse laserit tagasiside abil ning saavutatakse lineaarne väljundkarakteristik. 3. Valge valgus Valgus, mille osadeks jagades tekivad kõik teised põhivärvid. Kuni Isaac Newtoni töödeni valguse spektri uurimisel, arvas enamus teadlasi, et valge värvus on põhivärvus, millest tekkisid kõik teised värvused. Siis kui valgele valgusele midagi lisati. Newton tõestas, et see ei ole nõnda, kui lasi valgel valgusel läbida kahte prismat
analoogimine, milles igas järgus paiknevale ühele antakse kindel pingenivoo (teistest suhteliselt erinev) ning pingete summeerimisega on võimalik määrata mistahes kood. Analoog-digitaal muundur: analoogsignaal lastakse läbi mitme erineva takistusega dioodi. Vastavalt sellele, kui mitu dioodi on jõudnud diskreetimisel pingenivoole '1', leitakse koodimuunduris kahendkood. Pingete analüsaator. Temperatuuriandur: Termopaar + ADC.. vastavalt termovoolu tugevusele. Luksmeeter: pingeallikas + fotodiood + ADC .. vastavalt dioodi takistuse suurenemisele. Spidomeeter: pöörlemisteljele on hulknurgakujuliselt paigutatud piesokristallid, nende deformatsiooni tõttu tekkinud elektriväli mõõdetakse ning läbi komparaatori leitakse selle väärtus. 26.Optilised mäluseadmed. Info salvestamisel kasutatakse peegelduvat materjali, milles on augud (süvendid). Rada on CD-ROM-l spiraali kujuline (mitte kontsentrilised ringid nagu kõvakettal).
suhteliselt erinev) ning pingete summeerimisega on võimalik määrata mistahes kood. Analoog-digitaal muundur: analoogsignaal lastakse läbi mitme erineva takistusega dioodi. Vastavalt sellele, kui mitu dioodi on jõudnud diskreetimisel pingenivoole '1', leitakse koodimuunduris kahendkood. Pingete analüsaator. Temperatuuriandur: Termopaar + ADC.. vastavalt termovoolu tugevusele. Luksmeeter: pingeallikas + fotodiood + ADC .. vastavalt dioodi takistuse suurenemisele. Spidomeeter: pöörlemisteljele on hulknurgakujuliselt paigutatud piesokristallid, nende deformatsiooni tõttu tekkinud elektriväli mõõdetakse ning läbi komparaatori leitakse selle väärtus. 5. PILET 1. Võrdlusskeem Võrdluskeem ehk komparaator, näitab operantide suuruse suhte. Lihtsalt võrdleb kahte arvu, kumb on
murdumisnäitajaga kiht (joon 8-21). Sellisel juhul toimub valguskiirte täielik sisepeegeldumine kahe kihi piirpinnalt ja kiired ei välju kiust. Küll toimub valguse intensiivsuse mõningane vähenemine (neeldumise tõttu) ja impulsside ajaline pikenemine. Kaabel koosneb kümnetest tuhandetest kiududest. Kaablisse suunatavad valgus-signaalid genereeritakse tavaliselt pooljuhtlaseri abil, kaablist väljuvate signaalide detektoriks on tavaliselt fotodiood (valgustundlik diood), mis muundab valgussignaalid elektrilisteks (joon 8-22). Veel mõnedest klaasisortidest. Värviline klaas saadakse järgmiste oksiidide abil: sinine; roheline; pruun; kollane. Ultraviolettkiirgust läbilaskev klaas on sulatatud kvarts. Karastatud klaas saadakse kiirel ja ühtlasel jahutamisel, tavaliselt külma õhu joas. Ta on raskesti purunev. Klaaskeraamika on kristalliseerunud klaas.
kindel pingenivoo (teistest suhteliselt erinev) ning pingete summeerimisega on võimalik määrata mistahes kood. Analoogdigitaal muundur: analoogsignaal lastakse läbi mitme erineva takistusega dioodi. Vastavalt sellele, kui mitu dioodi on jõudnud diskreetimisel pingenivoole '1', leitakse koodimuunduris kahendkood. Pingete analüsaator. Temperatuuriandur: Termopaar + ADC.. vastavalt termovoolu tugevusele. Luksmeeter: pingeallikas + fotodiood + ADC .. vastavalt dioodi takistuse suurenemisele. Spidomeeter: pöörlemisteljele on hulknurgakujuliselt paigutatud piesokristallid, nende deformatsiooni tõttu tekkinud elektriväli mõõdetakse ning läbi komparaatori leitakse selle väärtus. PILET 5 VÕRDLUSSKEEM Võrdluskeem ehk komparaator, näitab operantide suuruse suhte
mõõdetakse I ja I0 spektri registreerimise ajal paralleelselt igal lainepikkusel ning nullimise käigus registreeritakse ainult väikesed parandid (seoses küvettide väikese erinevusega vms). Nullimisel kasutatav võrdluslahus (blank) peaks ideaalis sisaldama kõiki samu komponente, mis uuritav lahus, välja arvatud analüüt. Detektorid: Fototuub (150 1000 nm); Fotoelektronkordisti (150 1000 nm); Fotodiood (Si pooljuht, 350 1100 nm); Dioodrivi (Palju fotodioode kõrvuti). UV-Vis Spektri teke: Molekul neelab elektronergastusel kvandi: M + h = M*. Orgaanilised ühendid: UV-Vis spektroskoopia seisukohast kõige olulisem on elektronide ergastamine (* üleminek), Mida ulatuslikum on konjugatsioon, seda pikemal lainepikkusel on neeldumine. Üleminekumetallide soolade lahused on värvilised d ja f elektronide üleminekute tõttu. Kõige intensiivsemalt neelavad kiirgust laenguülekandega
lauaskanner nendes asetatakse originaal näotsi vastu alusklaasi nagu tavalistes paljundusmasinates (mitmed kaasaegsed koopiamasinad ongi tegelikult sisseehitatud skanneriga digitaalseadmed). Valgus peegeldatakse peeglite süsteemi abil algdokumendi igale reale. Skaneerimispea asetseb väga lähedal alusklaasi alumisele pinnale ja liigub ajami toimel sünkroonselt koos valgusallikaga. Skaneerimispea see asuv läätsesüsteem suunab peegeldunud valguse valgustundlikule elemendile (harilikult fotodiood või laendusidestusseade CCD), mis muundab valguse intensiivsustaseme elektrivooluks. Mida suurem on peegeldunund valguse hulk, seda suurem on tekkiv pinge. Seda tüüpi skannerid sobivad eriti hästi, kui on vaja skanneerida mitmeleheküljelisi dokumente: kokkuvõtteid, raamatuid, pilte jms. Tasaskannerid võtavad suhteliselt palju ruumi. Muuseas, saab korraliku tasaskanneriga lugeda arvutisse slaide ka ilma spetsiaalvarustuseta.
poolest, et kaks järjestikulist kahendkoodis arvu ei erine teineteisest rohkem kui ühe koha võrra. Gray koodi kasutamine tagab tavalise kahendkoodiga võrreldes anduri ja juhtimissüsteemi suurema töökindluse, sest koodi muutumisest tingitud loogika- lülituste ümberlülitumiste arv on minimaalne. Elektriline signaal saadakse järgmiselt (joonis 3.31.a). Joonis 3.31 Fotodiood V on lülitatud operatsioonivõimendi sisendisse. Operatsioonivõimendi töötab releelise elemendina. Lähteasendis on ta tänu negatiivsele tugipingele Ut suletud. Kui fotodioodile langeb valgusvoog, siis ta avaneb ning tema väljundis tekib elektriline signaal, mis vastab kahendarvu mingi järgu väärtusele ,,1". Selliseid kanaleid on iga raja (kahendarvu järgu) jaoks üks. Igale modulatsiooniketta asendile ühe pöörde ulatuses vastab üheselt määratud ,,0" ja
masinad pärast sellist "puhastust" välja andnud valmistaja tehase poolt etteantud väärtusest veelgi väiksema mõõtetulemuse. Kõik see jutt puudutab turbodiisleid.Kui tehnoülevaataja ei tea kuidas töötab diislitesti tegemise aparaat siis võib mõõtja teatud juhtudel vastu võtta vale otsuse. Diisli testimise aparaat omab kambert kuhu suunatakse väike osa heitgaasist. Selles kambris on ühes otsas valguskiire lambike ja vastas asub fotodiood. Seega sisuliselt mõõdetakse seda kui palju valgust suudab läbi tungida.Järgnevalt selgitan minu kasutuses oleva tõestusmaterjali põhjal.Tegemist oli Ford Mondeoga millele valmistaja tehas annab turbodiisli suitsususemõõtearvuks K=1,10. Tegime mootorile 8 vabakiirendust ja mõõdetud tulemusekeskväärtus oli 1,40 seega hinne mitterahuldav.Siis tuli SUITSUPAUS 20 minutit kus mootor oli välja suretatud. Pärast pausi tegime uue testi ja mõõtetulemuseks saime 0,71. Mis siis muutus
annaabi.ee 
