Cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác
Opto quang là một trong những linh kiện điện tử cần thiết có mặt ở nhiều thiết bị điện tử. Vậy bạn đã biết opto quang là gì? Làm sao để kiểm tra xem thử opto quang còn sống hay chết như thế nào? Bài viết sau đây sẽ mang tới những thông tin liên quan về linh kiện này, đồng thời hướng dẫn bạn cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác nhất.
Opto là gì?
Optocoupler (viết tắt là Opto) hay còn gọi là opto cách ly, opto quang. Đây là một linh kiện quang điện tử có chức năng truyền tín hiệu điều khiển giữa hai mạch hoạt động ở mức điện áp khác nhau bằng cách sử dụng ánh sáng.
Hiểu một cách đơn giản, opto quang là sự cách ly điện giữa điểm đầu vào và đầu ra của thiết bị. Nơi tiếp xúc duy nhất giữa đầu vào và đầu ra ở opto là một chùm ánh sáng. Điện trở cách ly giữa hai mạch có thể lên đến hàng ngàn MΩ. Vậy nên opto được ứng dụng trong các thiết bị, hệ thống có điện áp cao và hiệu điện thế của hai mạch có sự chênh lệch lớn.
Khi đề cập đến opto sẽ có thêm hai thuật ngữ liên quan là opto isolator (bộ cách ly quang) và optocoupler (bộ ghép quang). Yếu tố để phân biệt giữa các bộ ghép quang và bộ cách ly chính là sự chênh lệch điện áp giữa hai đầu vào và đầu ra.
– Opto-coupler: là bán dẫn được dùng để truyền tải thông tin kỹ thuật giữa các mạch với điện thế cách ly lên tới 5000V.
– Opto-isolator: là bộ cách ly quang sử dụng trong các hệ thống điện và dùng để truyền tải thông tin kỹ thuật giữa các mạch với mức điện thế cách ly là 5000V.
Tìm hiểu về cấu tạo của opto
Việc nắm được cấu tạo các bộ phận này sẽ giúp bạn sử dụng dễ dàng hơn và biết cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác. Cấu tạo opto quang gồm hai thành phần chính:
Phần phát ánh sáng: thường là một điốt phát quang (LED – Light Emitting Diode). Bộ phận này nằm ở phía đầu vào. Chúng có nhiệm vụ lấy tín hiệu đến rồi chuyển tín hiệu này thành tín hiệu ánh sáng.
Phần nhận ánh sáng: Đây là linh kiện dò/ phát hiện ánh sáng nằm trong bộ ghép quang. Bộ phận này sẽ phát hiện/ nhận ánh sáng từ phần phát và chuyển nó thành tín hiệu điện. Linh kiện này có thể là một photodiode, transistor quang, quang trở, SCR quang hoặc TRIAC quang.
Hai bộ phận này đều được tích hợp nằm bên trong một vỏ bọc kín. Chúng được điều chỉnh để phù hợp với nhau. Từ đó tạo các bước sóng phù hợp để đạt được sự ghép nối tối đa.
Ngoài bộ phát và bộ dò ánh sáng, bộ ghép quang còn có thể chứa các mạch điện khác. Ví dụ như điện trở nối tiếp với đèn Led, bộ khuếch đại đầu ra.
Nguyên lý hoạt động của Optocoupler
Nắm được nguyên lý làm việc của nó sẽ giúp bạn thực hiện cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác. Khi một dòng điện nhỏ đi qua hai đầu của đèn Led có trong opto, nó sẽ làm cho đèn phát sáng. Khi đèn sáng sẽ kết nối hai cực của photo transistor hay photo diode mở cho dòng điện chạy qua. Lúc đó, ta sẽ có hai mức độ ánh sáng chính như sau:
– Nếu cường độ ánh sáng đủ mạnh: transistor cảm quang sẽ đạt trạng thái bão hòa. Lúc này, photocoupler thực hiện truyền tín hiệu logic. Thực tế, tình huống này là ứng dụng chủ yếu của photocoupler.
– Nếu cường độ ánh sáng đủ yếu: transistor cảm quang sẽ không đạt trạng thái bão hòa. Photocoupler phải thực hiện truyền tín hiệu analog. Chế độ này có đoạn tuyến tính khá hẹp, tín hiệu truyền cũng không đảm bảo. Vì vậy, chế độ này có được dùng nhưng không nhiều.
Phân loại opto quang
Opto quang được chia thành 2 loại chính sau đây:
Opto rãnh – Cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác
Đây là loại opto quang có một khoảng trống ở giữa đèn Led phát sáng và transistor quang thu. Thông thường, khi không có vật cản, ánh sáng Led phát ra sẽ truyền đến transistor thu. Nhưng nếu có vật thể nằm trong rãnh này, ánh sáng sẽ bị chặn lại. Vì vậy, opto rãnh được dùng phổ biến trong các thiết bị như: đầu cuối dải băng, chuyển mạch giới hạn, phát hiện mức chất lỏng…
Opto phản xạ
Đèn Led và transistor quang được để ở bên trong opto. Cả hai mặt của đèn Led và transistor quang đều hướng ra bên ngoài. Việc truyền tin giữa đèn Led và transistor thu sẽ theo nguyên tắc phản xạ ánh sáng qua vật thể phản chiếu ở phía ngoài, có khoảng cách phù hợp với Led và transistor quang. Do đó, opto phản xạ thường được dùng cho các thiết bị như: phát hiện vị trí dải băng, đo tốc độ, phát hiện khói, phát hiện sương mù…
Có thể bạn quan tâm
Làm cách nào để đo và kiểm tra opto quang?
Nếu linh kiện bị hỏng, bạn áp dụng cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác sẽ giúp nhanh chóng biết và sửa chữa sớm các vấn của opto.
Hướng dẫn cách đo kiểm tra opto sống hay chết
Bạn chọn opto quang thường được dùng nhiều nhất là PC123 – 4 chân để kiểm tra. Các bước làm sẽ thực hiện ngay trong lúc opto đang làm việc. Thao tác đo và kiểm tra opto như sau:
Bước 1: Kiểm tra đèn Led
Dựa theo sơ đồ, bạn xác định các chân của opto. Đầu tiên, bạn tìm cực dương và cực âm của đèn LED ( theo sơ đồ thì là chân 1 và chân 2). Sau đó dùng Ôm kế điều chỉnh thang đo ‘X1Ω’. Sau đó đo giữa hai chân 1 và chân 2.
Nếu kết quả có 1 chiều mà kim đồng hồ tăng lên đến một giá trị điện trở. Khi đổi chiều thì kim đồng hồ không lên. Nghĩa là đèn Led của opto quang hoạt động bình thường. Còn nếu bạn nhận được kết quả khác, nghĩa là đèn Led đã xảy ra vấn đề. Và bạn cần phải thay một opto khác.
Bước 2: Kiểm tra transistor quang
Nếu đèn Led hoạt động tốt, chúng ta tiến hành kiểm tra transistor quang. Bạn dùng Ôm kế đo giữa chân 3 và chân 4. Nếu kim đồng hồ chỉ mức giá trị điện trở cao tức là transistor quang (phototransistor) tốt.
Nếu không có kết quả, thường do các transistor quang có điện trở cao khiến Ôm kế không đo được. Với tình huống này, bạn mắc nối tiếp hai Ôm kế để tăng giá trị thang đo. Nếu không có hai Ôm kế, bạn có thể dùng phương pháp thực nghiệm để kiểm tra opto.
Cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác bằng phương pháp thực nghiệm
Bên cạnh cách đo và kiểm tra xem opto sống chết như trên, bạn có thể tiến hành kiểm tra nó bằng phương pháp thực nghiệm với các bước sau:
Bước 1: Điều chỉnh Ôm kế về thang đo X1KΩ hoặc X10KΩ. Sau đó, chạm các đầu đo của máy đo với emitter và collector (3 và 4). Trong đó, que đỏ nối với chân Collector (4) và que đen nối với Emitter (3).
Bước 2: Mắc nối tiếp một điện trở khoảng 300Ω với cực dương của đèn LED.
Bước 3: Bật nguồn điện và tăng điện áp từ 0 đến 3 volt. Trên Ôm kế sẽ hiển thị giá trị điện trở đầu ra giảm khi điện áp đầu vào tăng và ngược lại.
Thiết bị thực hiện cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác
Nếu không sử dụng ôm kế, bạn có thể chọn sử dụng đồng hồ vạn năng để thực hiện cách kiểm tra opto quang. Các mẫu đồng hồ đo điện hiện đại, có cách dùng đơn giản, cho kết quả đo nhanh chóng và chính xác. Bạn sẽ dễ dàng đo và kiểm tra opto quang sống hay chết.
Lưu ý nên chọn các thiết bị đo điện chất lượng đến từ những hãng uy tín như đồng hồ vạn năng Hioki, đồng hồ vạn năng Kyoritsu… Đây đều là những thương hiệu chuyên cung cấp các loại đồng hồ độ đo điện chính hãng, độ chính xác cao, tuổi thọ lâu dài.
Một số sản phẩm có thể tham khảo như: đồng hồ vạn năng Hioki DT4256, Hioki DT4281, Hioki 3030-10, đồng hồ đo điện đa năng sau Kyoritsu 1009, Kyoritsu 1021R, Kyoritsu 1009…
Trên đây là những thông tin hữu ích về linh kiện bán dẫn này. Hy vọng qua bài viết hôm nay, bạn đã hiểu được opto là gì, nguyên lý hoạt động và thao tác kiểm tra opto. Mong rằng kiến thức trên sẽ giúp bạn ứng dụng thành công cách kiểm tra opto quang đơn giản chính xác. Nếu bạn có nhu cầu sử dụng đồng hồ vạn năng cũng như các thiết bị đo điện chuyên dụng khác, vui lòng truy cập vào website: https://tktech.vn/, hoặc liên hệ hotline: 028. 668 357 66 để được hỗ trợ tư vấn.
