Главная » Вопросы » Школа » Физика

Почему приемник инфракрасных излучений на телевизоре плохо принимает эти сигналы с ПДУ при ярком свете?
Почему приемник инфракрасных излучений на телевизоре плохо принимает эти сигналы с ПДУ при ярком свете?
Категория: Физика | Добавил: V_V (13.03.2018)
Просмотров: 140 | Ответы: 1 | Рейтинг: 5.0/1
Ответов: 1
0 buzz
13.03.2018 оставил(а) комментарий:
Любой источник освещения излучает в инфракрасной области спектра. К тому же приемник излучения, поглощая падающее на него излучение, нагревается. Все это приводит к тому, что ухудшается отношение сигнал-шум на приемнике. Т.е. строго говоря, дополнительный источник освещения должен ухудшать прием сигналов с ПДУ. Другое дело - насколько. Сделаем оценки.

Излучаемая мощность ПДУ в диапазоне длин волн 0,8-1,2 мкм составляет несколько милливатт. Излучение идет в конусе с углом раствора около 100 и падает с расстояния несколько метров на приемник излучения диаметром около 3 мм. Это означает, что приемник реагирует на приходящую мощность излучения около 10⁻⁷ Вт.

Все окружающие нас тела имеют температуру около 300 К. При этом они светят инфракрасным излучением, с максимумом на длине волны 9-10 мкм и мощностью около 0,1 Вт/см². В диапазоне длин волн чувствительности приемника излучения падающая мощность составит менее 10⁻¹² Вт, что не мешает работе ПДУ. Поэтому незначительный нагрев приемника излучения не ухудшит его работы.

Обычная лампа накаливания, имеющая к.п.д. около 5% и температуру спирали более 2000 К, излучает с максимумом на длине волны около 1 мкм и мощностью около 5 Вт. Считая, что излучение равномерно идет во все стороны и падает с расстояния несколько метров, падающая на приемник излучения мощность составит около 5 10⁻⁷ Вт.

Плотность потока солнечного излучения составляет в наших широтах около 500 Вт/м². На нужный нам инфракрасный диапазон приходится около 15% энергии. Значит, на приемник излучения падает 10⁻³ Вт.

На первый взгляд кажется, что лампа и Солнце должны существенно ухудшить прием телевизором сигналов ПДУ. Однако это не так. Дистанционный пульт работает на модуляции сигнала инфракрасной частоты (прямоугольные импульсы различной длины для различных каналов), и датчик реагирует не столько на величину сигнала, сколько на длину модуляции. Приемник излучения - фотодиод - имеет характеристику, связывающую вырабатывающееся на нем напряжение с освещенностью. Характеристика имеет линейный участок роста, а затем выходит на насыщение. Цепь фотодиода имеет конденсатор, отсекающий постоянную составляющую тока. Пока освещенность соответствует линейной части характеристики, проблем нет, даже когда фон сопоставим или сильно превышает сигнал ПДУ.

Проблемы начинаются при выходе на насыщение в характеристике. Возможно, при работе телевизора на улице в яркий солнечный день при попытке воспользоваться дистанционным пультом ничего не получится.

В квартире излучение с улицы резко падает с удалением от окна. Если на подоконнике освещенность 100%, то на расстоянии от него 5 м - освещенность 10%.

По нашему опыту нет существенной разницы в работе ПДУ днем при солнечном свете, вечером при включенной люстре или ночью.
avatar