CN102346047A - 一种测量气体流动的光电耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种光电耦合器，即将气体液体流动情况转变为电信号的光电耦合器，它是由管道、光源、光敏元件、气流能吹动的物品、限制气流吹动物品活动范围的装置和电源组成，它有开关功能和传感器功能，是一种基本的电子元件。

Description

一种测量气体流动的光电耦合器

技术领域

本发明属于一种光电耦合器，是一种将气体情况转变为电信号的光电耦合器，它也可以将液体流动情况转变为电信号，是一种基本的电子元件。这种光电耦合器是多种电路、设备及测定仪器中最基本的元件之一，主要用于将呼吸产生的气体流动信号转变为电信号，也可以将人类进行语言交流时的气流变化转变为电信号，也能确定管道是否有漏气气流及大小、确定是否有空气流动(风)及大小及其它气体流动的产生，也可以确定液体流动情况，即确定气体液体流动情况。

背景技术

目前，测定气体流动情况的方法有，热敏式探头如热线测速仪、风杯式风速表和电磁式的，如市售的风速仪等，本发明采用光电耦合器式的。

光电耦合器是把发光器件和光敏器件按适当方式组合，就可以实现以光信号为媒介的电信号变换，采用这种组合方式制成的器件称为光电耦合器。光电耦合器一般制成管式或双列直插式结构，由于发光器件和光敏器件被相互绝缘地分置于输入和输出回路，故可实现两路间的电气隔离。光电耦合器既可用来传递模拟信号，也可作为开关器件使用，也就是具有变压器和继电器的功能，但光电耦合器的体积小、重量轻、寿命长、开关速度比继电器快，且无触点、耗能少，与变压器相比，工作频率范围宽，耦合电容小，输入输出之间绝缘电阻高，并能实现信号的单方向传递。光电耦合器大致分为三类：一类是光隔离器，它是把发光器件和光敏器件对置在一起构成的，可用它完成电信号的耦合和传递。另一类是光传感器，它有反光式和遮光式两种，用光传感器可测量物体的有无，个数和移动距离等。第三类是光敏元件集成功能块，它是把发光器件、光敏器件和双极型集成电路组合在一起的集成功能块，这三类均能根据光敏元件的不同进行分类，可以分为光敏电阻型、光敏(电)二极管型、光敏(电)三极管型、光伏打器件型、光控晶闸管型、光电三极管达林顿型和环境光探测器型。

发明内容

本发明解决的问题是将气体流动情况转变为电信号的光电耦合器，它能将呼吸的呼气和吸气产生的气体流动情况转变为电信号，也能将空气、其它气体和液体流动产生的信号转变为电信号。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种测量气体流动的光电耦合器，这种光电耦合器由以下几部分组成：①管道，②光源，③光敏元件，④气流能吹动的物品，这种物品能遮光反光，安装在管道内，光源和光敏元件也安装在管道内，⑤管道内也可以根据需要安装限制气流吹动物品运动范围的装置，即需要时安装，不需要时不安装，⑥导线若干。

进一步，所述的管道做成气体能通过的形式。

进一步，所述的气流吹动的遮光反光物品，是指这种物品能被气流吹动并遮光反光。

进一步，所述管道内也可以根据需要安装限制气流吹动物品运动范围的装置，即需要时安装，不需要时不安装。

作为一种优选方案，所述光敏元件是指光敏电阻。

作为另一种优选方案，所述光敏元件是指光敏(电)二极管。

作为另一种优选方案，所述光敏元件是指光敏(电)三极管。

作为另一种优选方案，所述光敏元件是指环境光探测器。

作为另一种优选方案，所述光敏元件是指光伏打器件。

作为另一种优选方案，所述光敏元件是指光控晶闸管。

作为另一种优选方案，所述光敏元件是指光电三极管达林顿型。

作为一种优选方案，所述光电耦合器的一种类型是光敏电阻型。

作为另一种优选方案，所述光电耦合器的一种类型是光敏(电)二极管型。

作为另一种优选方案，所述光电耦合器的一种类型是光敏(电)三极管型。

作为另一种优选方案，所述光电耦合器的一种类型是环境光探测器型。

作为另一种优选方案，所述光电耦合器的一种类型是光伏打器件型。

作为另一种优选方案，所述光电耦合器的一种类型是光控晶闸管型。

作为另一种优选方案，所述光电耦合器的一种类型是光电三极管达林顿型。

作为一种优选方案，气流很大时在气流能吹动的遮光反光物品两边均安装限制其活动范围的装置。

作为另一种优选方案，气流很大时在气流能吹动的遮光反光物品一边安装限制其活动范围的装置。

作为另一种优选方案，不安装限制气流吹动物品活动范围的装置。

具体实施方式是：

本发明一种测量气体流动的光电耦合器由：①管道，②光源，③光敏元件，④气流吹动的遮光反光物品，⑤限制气流吹动物品运动范围的装置，⑥导线组成。管道是通气式的，分为上面和下面，气流吹动的遮光反光物品在管道上面固定，限制气流吹动的遮光反光物品的装置安装在这种装置的旁边，光源和光敏元件安装在管道内，光源和光敏元件与导线相连，管道尽可能做成遮光式的。限制气流吹动物品运动范围的装置是根据需要安装的，即需要时安装，不需要时不安装，光源和光敏元件通过导线与电源、电子元件、电路、设备连接。

本发明的显著特点是将气体流动情况或液体流动信号通过光电耦合器的方式转变为电信号。它的原理是当气体流动时，被气流吹动并且遮光反光的物品发生了运动，这样使光敏元件接受的光的数量发生了变化，从而使光敏元件产生了电阻电流电压的变化，根据这个变化测定气流情况。这种光电耦合器具有开关作用，也可以可用来传递信号，即传感器功能，也就是它具有变压器和继电器的功能。光电耦合器大致分为三类：一类是光隔离器，能完成电信号的耦合和传递；另一类是光传感器，有反光式和遮光式两种，可测量物体的有无、个数和移动距离等；第三类是光敏元件集成功能块，但是这种光电耦合器不能做成集成电路，这三类均能根据光敏元件的不同进行分类。这种测量气体流动的光电耦合器是电路、设备和仪器的应用元件之一，主要用于连接电阻、二极管、晶体管、电容、电感等基本电子元件，也可以连接放大器、继电器、各种电路、显示器、计算机、呼吸机，可控制各种负载如电灯、发光二极管、马达、电磁吸筒、机械、医疗器械及功率器件等。以它为基础可以进行科研，探讨呼吸生理，探讨人类思维语言活动时的情况，可以研发各种仪器、设备、机械、医疗器械、日常用品及玩具等，也可以对液体的流动进行探讨。

本发明的保护范围并不限于上述光电耦耦合器的类型，凡依据本发明的方案原理所作的技术变形，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测量气体流动的光电耦合器，即将气体流动情况转变为电信号的光电耦合器，它也可以将液体流动情况转变为电信号，其特征在于该光电耦合器是由以下几部分组成：①管道，②光源，③光敏元件，④气流吹动的能遮光反光的物品，这种物品安装在管道内，光源和光敏元件也安装管道内，⑤限制气流吹动的能遮光反光物品运动范围的装置，⑥导线若干，具有开关作用和传感器功能；

所述管道是指气体液体能通过的管道；

所述光源是指以电为能源的体积较小的光源；

所述光敏元件是指对光敏感的元件；

所述气流能吹动的能遮光反光物品是指气流吹动的能遮光反光物品；

所述限制气流吹动的能遮光反光物品运动范围的装置是指气流吹动的物品运动时有一个装置能限制他们的运动范围，这个装置就是限制气流能吹动的能遮光物品运动范围的装置。

2.据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：它是一种将气体流动情况和液体流动情况转变为电信号的光电耦合器。

3.根据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：它作为开关使用。

4.根据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：它作为传感器使用。

5.根据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：是电路、设备和仪器的应用元件之一。

6.根据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：管道做成气体能通过的形式。

7.根据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：光电耦合器内安装了气流能吹动的遮光反光的物品。

8.根据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：其内有一个装置能限制气流吹动物品的运动范围，这个装置根据需要安装，即需要时安装，不需要时不安装。

9.根据权利要求1所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：使用了光敏元件，包括光敏电阻、光敏(电)二极管、光敏(电)三极管、光伏打器件、光控晶闸管、光电三极管达林顿型和环境光探测器，均可以使用和单独使用。

10.根据权利要求1或7所述的一种测量气体流动的光电耦合器，其特征在于：这种光电耦合器也可以按照光电耦合器的分型分类标准进行分型分类，并按型号、类型使用，即分为七种亚型：光敏电阻型、光敏(电)二极管型、光敏(电)三极管型、光伏打器件型、光控晶闸管型、光电三极管达林顿型和环境光探测器型，均可以单独使用和使用。