执行器中的激光指示器。方案、说明

执行器中的激光指示器。无线电电子电气工程百科全书

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最近出现在市场上的激光笔主要供教育机构的教师在解释图形材料时使用。然而，这样的指示器也可以用在日常生活中，例如用于电气和无线电设备的远程控制。已发表的文章中描述了如何执行此操作。激光笔尽管看起来很简单，但却是一种相对复杂的产品。它包含一个半导体激光器、自动维持流过它的一定电流、一个光学系统、一个电压为 3...4,5 V 的原电池组和一个电源按钮。

激光器消耗的电流为 30...50 mA。虽然指针发射的功率（波长 630...650 nm）不超过 5 mW，但由于其集中在窄光束中，传播损耗很小。可以远距离检测到激光辐射。但是，严禁将指针光束指向您的眼睛 - 这是很危险的。该指针可以在安全设备、轻型电话、自制玩具、驱鸟器等中使用。现在，我们将仅限于讨论一种能够打开和关闭家用电器和无线电设备的自动机器的构造。来自指针的信号。指针本身不需要任何修改。

米。 1（点击放大）

该机器（图 1）包含光电二极管 VD1 上的光电探测器、逻辑元件 DD1.1、DD1.2 上的电压比较器、元件 DD1.3、DD1.4、D 触发器 DD2 上的脉冲发生器、两个电子开关晶体管VT1、VT2，执行机构为电磁继电器K1和电源。电源是根据带有淬火电容器Sb的无变压器电路制成的。交流电压经二极管VD6、VD7整流，经电容器C5平滑，并经齐纳二极管VD4、VD5稳定。电源从齐纳二极管 VD4 通过二极管 VD2 和平滑电容器 C 1 供给微电路。

该设备的工作原理如下。在初始时刻，将设备连接到网络后，通过 C4R7 链向触发器的输入 R 提供高逻辑电平，并将其重置为零。触发器输出为低逻辑电平，晶体管VT2上的开关闭合，继电器失电，负载与网络断开。比较器的输入和输出为高逻辑电平，元件DD1.3、DD1.4的输入为低电平，发生器不工作。此时，元件DD1.4的输出被设置为高电平，晶体管VT1打开并点亮LED HL1。

切换是如何发生的？光电二极管 VD1 受到激光束照射，其两端的电压显着降低。电容C2放电后，比较器被触发，其输出出现低电平。在元件DD1.3、DD1.4端子上加高电平，发生器开始工作，LED闪烁，表明光电二极管发光。如果您现在关闭激光器或将光束移离光电二极管，则其两端的电压将增加，比较器将设置为高输出电平，并且触发器将切换。其输出端将出现高逻辑电平，晶体管 VT2 将打开，继电器将工作，并使用闭合触点 K1.1，向负载提供电源电压。如果光电二极管再次短暂点亮（直到 LED 闪烁），设备将切换到其原始状态，并且负载将断电。

由于使用了继电器，因此可以将各种电子设备连接到该设备：收音机、电视、录像机等。任何电源以及带有电动机的电器，例如风扇。

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图。 2

除继电器和二极管 VD3 外，该器件的所有部件均放置在由单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上（图 2）。它设计用于使用晶体管 KT315A-KT315E、KT312A-KT312V、KT3102A-KT3102D、K 176、K561、564 系列微电路、AL307 系列的任何 LED（最好在塑料外壳中）。二极管 VD2、VD3 - 任何整流器，VD6、VD7 - KD102B 或类似的低功率整流器，最大允许反向电压至少为 400 V，电流至少为 100 mA，齐纳二极管 - 用于稳定电压 8...10五、有极性电容——K50系列、K52、C6——K73，其余——KM、KLS、K 10。微调电阻R2——SPZ-19，常数——MLT、C2-33。应选择工作电压为12…15 V、电流不超过30 mA的继电器，例如RES9（通行证RS4.524.200、RS4.524.201），其触点必须能承受市电电压和负载消耗的电流。

关于 RES9 继电器的几句话。根据参考数据，其触点设计电压为115V。但经过在各种设备中使用该继电器的长期实践，该触点在220V电源电压下也能可靠工作。当然，您可以选择RKN、MKU-48类型的继电器，但设计尺寸会显着增加。

该板与继电器一起放置在由绝缘材料制成的适当尺寸的外壳中。光电二极管和 LED 并排放置在外壳孔中，以便 LED 起到引导作用，并通过其闪光发出激光束击中光电二极管的信号。为了避免干扰和故障，您需要安装机器，以便保护光电二极管免受照明设备照射的光线的影响。设置设备归结为设置其灵敏度（通过微调电阻器 R2）、对激光照射的响应速度（通过选择电容器 C2）以及 LED 的闪烁频率（大致通过选择电容器 C3，平稳地通过选择电阻器 R5））。

通过消除生成器可以稍微简化自动机。在这种情况下，根据该方案，电阻器R8的左端子必须与DD3微电路的引脚1断开并连接到引脚11。移除元件R5、C3，移除DD2的引脚4和1之间的连接，并且将元件DD1.3、DD1.4的未使用的输入连接到公共线。在这种情况下，当激光束击中光电二极管并触发比较器时，LED 将熄灭。

执行器中的激光指示器
图。 3

如果使用敏感晶闸管 3U2A-107U2E，则可以使用更简单的机器版本（图 107），该晶闸管在控制电极上的小电压（小于一伏）和电路中的小电流（几微安）时打开。其基础是晶闸管 VS1.VS2 上的触发器，与之前的设计一样，晶闸管由带有淬火电容器的模块供电。我们来分析一下机器的运行情况。连接到网络后，两个 SCR 将闭合，继电器将断电。

如果用激光束照射光电二极管VD2，则由于光电效应，其上会出现电压，该电压到达晶闸管VS2的控制电极，使其打开。继电器将运行并打开网络负载 - 这将通过点亮的 LED HL2 发出信号。电容器 C1 将开始充电（图中右侧端子上的负号）。为了关闭负载，光电二极管 VD1 被点亮。在这种情况下，晶闸管VS1打开，点亮LED HL1。 SCR VS2 闭合，因为其阳极短暂地由电容器 C1 提供负电压。继电器断电，HL2 LED 熄灭，负载与网络断开。

如果我们现在再次点亮光电二极管 VD2，晶闸管 VS2 将打开，而 VS1 将关闭，因为来自电容器 C1 的负电压将施加到其阳极。负载将接收电压。实验表明，AL360A、AL360B LED 在该机器中作为光电二极管工作良好，因为它们基于红外发射二极管。此外，它们还配备了聚焦反射器，这提高了它们对指针激光辐射的灵敏度。

执行器中的激光指示器。设计
图。 4

该机器的细节设计为与 RES9 继电器（通行证 RS4.524.200）配合使用。它们可以放置在由绝缘材料制成的小外壳中（图 4）。外壳前壁钻有 LED 和光电二极管的孔，背面安装有电源插座。

设置机器时，首先选择电容器C3和齐纳二极管。齐纳二极管的稳定电压应比继电器工作电压大约大 4...5 V，电容器容量应使通过继电器的电流比其工作电流大 15...20 mA。该机的缺点是灵敏度低，限制了其控制范围。设置机器时，应遵守电气安全措施，因为其部件通过电流连接到网络。所有焊接必须在机器与网络断开连接的情况下进行。

作者：I. Nechaev，库尔斯克；出版：cxem.net

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