@广州师院学报(自然科学版)JOURNALOFGUANG丑{0UNORMALUNIVERSITY(NATURALSCII~qCEEDm~)No．1．1996红~I-x~管检测装置吴正光(广州师范学院物理系．510400)提要本文提出j一种在工厂装配线上对成批的近红外线发光二极管和光电奏关姜键词红外对管慧；检测装置；筛选；特性下限值的嚣复＆毒．’---¨cI。-。：中图分类号TN215近年来红外对管(配对的近红外发光二级管和近红外光电二极管，以下简称发射管和接收管)的应用越来越普遍．在各种防盗报警、遥控、信息传输和检测等装置上都有使用．此类产品质量好坏的一个关键因素是所使用的外对管特性的好坏．因此，工厂在配前有必要对成批购进的红外对管进行筛选．红外对管的各种特性中，对整机质量影响最直接的应该是发射管的发光功率／正向电流特性及相对发光功率／距离特性和接收管的电流／照度特性．在生产线上进行元件筛选时应主要针对这些特性，其它特性分批抽样检查即可．但即使只考虑这三个特性，在生产线上逐个元件进行测量也是不可能的，必需有一种直观、方便的筛选方法．所以，本文提出的“红外对管检测装置’僦是为此雨设计：使用前，按每批产品的设计要求设定红外对管特性的下限值，由此调节好本装置，即可由普通工人操作．图1(见下页)为本装置的电路原理方框图．被测发射管通过测量插座与可调电流放大器连接，根据不同批次产品的要求调定提供给发射管的正向电流，该电流受编码脉冲调制．这样，接收管将接收红外光脉冲，接收电路也只处理交变的脉冲信号．避免背景光线和电路直流漂移影响测量结果．因接收到的红外光强度而异的接收管光电流，通过测量插座流入接收放大器，按比例转变成相应幅度的脉冲电压，再经可调增益放大器进行信号的放大整形．放大器的增益根收到日期：1995-11-18*作者男47岁大专实验师广州师院学报(自然科学版)1996正据~Milt．次的被测接收管的光电流下限值调定．脉冲电压经放大器交流耦台后失去了直流成分，故由钳位电路使其底部对齐．恢复直流成分后的脉冲电压在电压比较器中与基准电压相比较，当接收管的光电流超过设定的下限值时，电压比较器输出高电平，否则输出低电平．图I红外对管检测装置结{哿方框图从电压比较器输出的脉冲波与编码脉冲产生器输出的脉冲波比较相位，只有相位符合的脉冲才通过脉冲比较器送往显示器，以减少外界干扰脉冲的影响．这样，在设定距离下，当接收管接收到足够强度的红外光脉冲并产生大于设定下限值的光电流时，显示器显示元件及格．因此，生产工人只需插拔被测元件并根据显示器的显示来筛选元件．图2为一个实际电路的原理图．图中四组二输入集成与非门IC1中的三组及外围电路构成一个简单的脉冲发生器，其输出信号的脉冲周期T和占空比D由c4、R17、R18、D2决定．由于电容c4充放电的过程中1C1的3脚和d脚电压均在变化，且二极管D2的正向等效电阻也随之变化，所以T和D不易精确计算．当电源电压VCC为6V，1C1使用CD4093时，可用下式估算：田2红外对管检测装置电路原理图T一1．18×(R17+R18)·C4+1、25×(R17+RD2)·Cdr、1、25×(R17+RD2)·C4一1．18×(R17+R18)·C4+1．25×(R17+RD2)·C4第l期吴正光：红外对管检测装髓其中RD2为二极管D2的正向等效电阻，取RD2=600O．时，按图2元件参数估算1CI的第脚输出脉冲的周期T约为744~S．占空比D约为0．18．该处脉冲幅度可达5．2V．脉冲电压经电阻R16、发光(可见光)-极管LED2向晶体管T4提供基极电流．LED2可显示脉冲发生器的工作状态．它导通时的正向压降约为2V，故T4的基极脉冲电流约为：1一(5．2—2—0．7)(V)／IK(E)一2．5(mA)l—t足可使T|饱和，其饱和压降VcE4tI”约为0．2V．设发射管IRLED的正向导通压降为1．3V，则发射管的正向脉冲电流约为：1c4一(V。c—1．3—0．2)(V)／(RI3+R14)当电源电压VCC为6V，Rl3+Rl4之和为450．时，发射管的正向脉冲电流为100mA，平均电流为：1c×D—l00×0．18—18(mA)调节R14可调被测发射管的正向电流，以适应不同批次l删量的需要．调定接收管PD对发射管IRLED的接收距离后，若设接收管能产生的脉冲光电流为I才算及格．则晶体管Tl的集电极因而出现的脉冲电压幅值下限为：lvcll—lL0·hFEJ·R2其中hFE1为晶体管Tl的共射极直流放大倍数．经运算放大器I