Obsah
Téma č. 13 OPTOELEKTRONIKA V MECHATRONIKE
Úloha 13.1
- Vysvetliť pojem optoelektronika.
- Opísať výhody optoelektroniky.
- Opísať nevýhody optoelektroniky.
Úloha 13.2
- Opísať druhy optických káblov.
- Vysvetliť optické vlákno.
- Opísať použitie optických vlákien.
- Povedať výhody a nevýhody optických vlákien.
Úloha 13.3
- Definovať čiarový kód.
- Výhody a nevýhody čiarových kódov.
- Vymenovať typy čiarových kódov.
Úloha 13.1
Vysvetliť pojem optoelektronika.
Významná časť mechatroniky, ktorá začína nahrádzať v niektorých oblastiach tradičný spôsob prenosu signálu – kovovými káblami. Ako nosič informácie sa používa svetlo. Do tejto oblasti patria aj všetky snímače pracujúce na optickom princípe. Najčastejšie sa používa neviditeľné infračervené a laserové svetlo
Opísať výhody optoelektroniky.
Výhody optoelektroniky:
- svetlo nie je ovplyvňované elektromagnetickým smogom a atmosférickými poruchami
- optoelektronické prvky sú rozmerovo malé a ľahké
- prináša do mechatroniky nové možnosti, napr. čiarové kódy
- na rozdiel od elektrického signálu, môže byť optický lúč modulovaný nielen v čase ale aj v priestore: v jednom svetelnom lúči sa môže prenášať súčasne viacero signálov, lúč má niekoľko paralelných kanálov
- prenosové rýchlosti a priepustnosť je vyššia ako pri klasických elektrických systémoch
- pri optických snímačoch nie je mechanický kontakt medzi snímaným predmetom a snímačom
Opísať nevýhody optoelektroniky.
Nevýhody optickej komunikačnej sústavy:
- útlm a skreslenie prenášanej informácie (pokles amplitúdy a deformácia tvaru optických impulzov) - náročné spojovanie optických vláken
- cena optických káblov
- konštrukčná pevnosť optických vláken
Úloha 13.2
Opísať druhy optických káblov.
Optické káble - sú to svetlovody, ktoré veľmi dobre vedú svetlo. Vláknovým svetlovodom je každé vlákno s dostatočne malými optickými stratami. Najčastejšie sa používajú svetlovody so skleneným alebo plastovým vláknom.
Vysvetliť optické vlákno.
Vlákna rozdeľujeme na jednovidové a viacvidové. Na dlhšie vzdialenosti sa používajú jednovidové vlákna a na krátke vzdialenosti sa používajú viacvidové vlákna.
Opísať použitie optických vlákien.
Použitie optických káblov: - v počítačových sieťach – veľké prenosové rýchlosti a kapacity - v telekomunikáciách – veľké dosahované vzdialenosti bez zosilňovacej stanice - v senzorike – na dosiahnutie neprístupných meracích miest - v lekárstve – ako vnútrotelové sondy, kamery … - v PC technike …
Povedať výhody a nevýhody optických vlákien.
Výhody optických vlákien:
- oveľa menší útlm signálu ako pri klasických kovových kábloch
- súčasne je možné prenášať viac informácii, napr. viac telefónnych rozhovorov
- signál nie je ovplyvňovaný elektromagnetickým smogom ani atmosférickými poruchami
Úloha 13.3
Definovať čiarový kód.
Čiarový kód – sa skladá z tmavých čiar a svetlých medzier. Čítačka vyžaruje optický lúč a toto svetlo je pohlcované tmavými čiarami a naopak je odrážané medzerami svetlými. Takto na prijímači čítačky vzniká séria impulzov, ktoré odpovedajú šírke čiar a medzier. Vyhodnocovacia jednotka vyhodnotí a dekóduje tento výstupný signál a výsledkom je informácia o danom predmete.
Výhody a nevýhody čiarových kódov
Výhody používania čiarových kódov: - presnosť – táto metóda je jedna z najpresnejších metód k registrácii väčšieho počtu predmetov, napríklad v skladoch - rýchlosť – získanie informácie o danom predmete je v porovnaní z inými spôsobmi oveľa vyššia - flexibilita
Vymenovať typy čiarových kódov.
Typy čiarových kódov:
- jednotlivé typy sa líšia hlavne šírkou čiar a medzier a dĺžkou čiarového kódu
- poznáme tieto typy:
- EAN 8 a EAN13
- Codebar - Code 39 - 2/5 Industrial …
- v súčasnosti najpoužívanejší je kód EAN a QR kód.
EAN8 — bol zavedený pre použitie na malých obaloch, kde by čiarový kód EAN-13 bol príliš veľký; napríklad na cigaretách, ceruzkách a balíčkoch žuvačiek…
QR kód — je dvojrozmerný čiarový kód, ktorý vyvinula japonská spoločnosť. Skratka „QR“ pochádza z anglického označenia Quick Response (Rýchla reakcia), keďže kód je navrhnutý s ohľadom na rýchle dekódovanie.
Princíp použitia spočíva v tom, že QR kód vytlačený na papier alebo predmet sa zosníma kamerou alebo fotoaparátom, a softvér dekóduje textovú informáciu obsiahnutú v kóde.