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:

1. jednotlivé typy sa líšia hlavne šírkou čiar a medzier a dĺžkou čiarového kódu
2. poznáme tieto typy:
   1. EAN 8 a EAN13
   2. Codebar - Code 39 - 2/5 Industrial …
3. 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.