對于光電器件本站已經介紹的很多了，但發現詢問者依然很多，考慮原因主要是搜索能力差，不會舉一反三。這次將我們在醫療器械中常見的光電器件綜述一下，希望對大家有所幫助。
光電器件我們常見的很多，叫法也不同：光耦，光電隔離，光電開關，位置傳感器，液體傳感器，包括血球常用的HGB比色計等等都屬于光電器件。
下面分別描述，請在我沒有寫完之前不要跟貼，以免破壞文章的完整性。
首先，說一下固態光電器件，一般多用于電源電路或者馬達、泵等驅動電路，有光電三極管，光電可控硅等，大部分是DIP封裝的，類似集成電路，但顏色多為白色，而不是常見的集成電路的黑色。
其原理大致如下：
A圖是光電三極管，很多是沒有基極引出的，也就是說6腳是空的，B圖是光電可控硅，這個在F820的負壓泵電路上運用。1、2腳就是一個二極管，只不過是發光二極管，測量好壞只需要按照二極管的測量就可以了，正向導通反向截至，否則就是損壞。在線通電測量是1腳也就是二極管的正端對地應該為2V左右，如果是5V或者更高（根據電源來的，電源是5v那么就最高是5V，如果電源是12V，那么最高會到12V）則是沒有導通，也就是沒有起作用，可以間接判斷為損壞。當然，這種情況是在2腳接地的情況下作出的，如果2腳不是直接接地，是通過一個電阻接地的，那么要檢查這個電阻是否斷路，如果電阻斷路則無論是否有電源都會不導通，因為沒有回路。如果1腳沒有電壓，則是電源沒有接通，需要檢查前面的觸發電路，后面會講到。輸出的判斷，靜態二極管測量4、5腳，正反向都是不導通的。半通電測量，就是在輸入端1、2腳接2.5V左右的電壓，4、5腳會測量到導通的信號，1、2腳斷電，則4、5腳不導通，前提是斷開4、5腳相連的電路。如果沒有這個變化，則可以斷定輸出端損壞。全電路在線測量，1、2腳通電或斷電，5腳的電壓由5v（或者12v）下降到0v，或者相反由0v上升到5v（或者12v），這是根據電路的不同會有區別，只要有這個變化，就是正常的，否則就是損壞，也有的電路不同，這個電壓可能是半幅，也就是說5v（12v）到2v（5v）的變化，這也是正確的。這個前提是輸出連接的電源是5V或者12V，直流，如果輸出連接的高電壓或者交流電路，那就另外測量了。
此種電路的替換原則還是同類型的替換，有人詢問是否可以用槽型光電開關替換，這種固態的光電開關響應速度極快，槽型光電開關是沒有這么快的速度的，除非你要求不嚴格，否則替換后其他問題就出來了。
自反射型的光電器件應用很多，多用在定位方面，也有應用到液體檢測方面（液面對光的折射反射）。
應用到定位方面時，一般在移動部件上有個反射區，例如泰利特50尿機上的白色光點就是反射區。
其發射和接收（也就是輸出）的好壞判斷，完全與1樓的固態光電器件一樣，只不過用于定位和液體檢測方面的輸出電壓不會超過5v（或12v）。
對于光電器件本站已經介紹的很多了，但發現詢問者依然很多，考慮原因主要是搜索能力差，不會舉一反三。這次將我們在醫療器械中常見的光電器件綜述一下，希望對大家有所幫助。
光電器件我們常見的很多，叫法也不同：光耦，光電隔離，光電開關，位置傳感器，液體傳感器，包括血球常用的HGB比色計等等都屬于光電器件。
下面分別描述，請在我沒有寫完之前不要跟貼，以免破壞文章的完整性。
首先，說一下固態光電器件，一般多用于電源電路或者馬達、泵等驅動電路，有光電三極管，光電可控硅等，大部分是DIP封裝的，類似集成電路，但顏色多為白色，而不是常見的集成電路的黑色。
其原理大致如下：
A圖是光電三極管，很多是沒有基極引出的，也就是說6腳是空的，B圖是光電可控硅，這個在F820的負壓泵電路上運用。1、2腳就是一個二極管，只不過是發光二極管，測量好壞只需要按照二極管的測量就可以了，正向導通反向截至，否則就是損壞。在線通電測量是1腳也就是二極管的正端對地應該為2V左右，如果是5V或者更高（根據電源來的，電源是5v那么就最高是5V，如果電源是12V，那么最高會到12V）則是沒有導通，也就是沒有起作用，可以間接判斷為損壞。當然，這種情況是在2腳接地的情況下作出的，如果2腳不是直接接地，是通過一個電阻接地的，那么要檢查這個電阻是否斷路，如果電阻斷路則無論是否有電源都會不導通，因為沒有回路。如果1腳沒有電壓，則是電源沒有接通，需要檢查前面的觸發電路，后面會講到。輸出的判斷，靜態二極管測量4、5腳，正反向都是不導通的。半通電測量，就是在輸入端1、2腳接2.5V左右的電壓，4、5腳會測量到導通的信號，1、2腳斷電，則4、5腳不導通，前提是斷開4、5腳相連的電路。如果沒有這個變化，則可以斷定輸出端損壞。全電路在線測量，1、2腳通電或斷電，5腳的電壓由5v（或者12v）下降到0v，或者相反由0v上升到5v（或者12v），這是根據電路的不同會有區別，只要有這個變化，就是正常的，否則就是損壞，也有的電路不同，這個電壓可能是半幅，也就是說5v（12v）到2v（5v）的變化，這也是正確的。這個前提是輸出連接的電源是5V或者12V，直流，如果輸出連接的高電壓或者交流電路，那就另外測量了。
此種電路的替換原則還是同類型的替換，有人詢問是否可以用槽型光電開關替換，這種固態的光電開關響應速度極快，槽型光電開關是沒有這么快的速度的，除非你要求不嚴格，否則替換后其他問題就出來了。
自反射型的光電器件應用很多，多用在定位方面，也有應用到液體檢測方面（液面對光的折射反射）。
應用到定位方面時，一般在移動部件上有個反射區，例如泰利特50尿機上的白色光點就是反射區。
其發射和接收（也就是輸出）的好壞判斷，完全與1樓的固態光電器件一樣，只不過用于定位和液體檢測方面的輸出電壓不會超過5v（或12v）。
所有的自反射光電器件都有一個反射角度，例如45度，60度，90度，120度等，所以，測試的時候，除了用鏡子當反射區外，也要注意角度問題。還有就是反射區離自反射光電器件的距離，太遠也是無效的，就需要重新對機械部分進行裝配。此類光電器件穩定性極高，絕少有損壞的，大部分是反光區太臟或者機械裝配出現問題導致無法反射造成的。
槽型光電器件應用更為廣泛，位置傳感器或者門限開關（當然采用彈簧開關例外）等都能見到。此類開關損壞率很高，破損率也很高，一般是由于機械部件位置發生改變導致定位塊沖撞槽型開關導致機械損傷。
檢測方法也是與1樓完全一樣，作為位置開關使用時，電路及其簡單，發射部分近需要一個電阻分流分壓，接收部分一般會經過一個限流電阻給下一級提供一個高（低）電平信號。可以用阻擋的方式來檢測接收好壞，在發射通電的情況下，阻擋或不足擋光電開關，接收端輸出有高低的變化，就說明正常，否則可以判斷為損壞。
這種電路有兩種狀態，如下圖：
A圖是常見的常開電路，也就是說輸出平時是關閉的，只有當輸入端出現高電平信號，三極管BG導通，12V電源通過分壓電阻--發射管--BG--地形成回路，發射管發光，接收管（輸出）導通。
B圖是常閉電路，發射管平時總是處于通電狀態，總是發光的，接收管總是導通的，當輸入端出現高電平信號，三極管BG導通，對發射管產生偏置，電流就通過BG流走了，不會經過發射管了，發射管不通電，輸出也就關閉了。
在槽型光電器件中，判斷是否是開關的好壞，需要注意的是下面兩點：
第一，更換原則和質量。此類槽型開關，一般只要尺寸合適就可以替換，但替換質量多少要注意，市面上1元錢一個的槽型開關很多，大多質量低劣，安裝上去之后要么很快損壞，要么就是脫落，這里的脫落指的是槽型開關的外殼與發射和接收管之間脫落。由于外殼是注塑的，注塑后，再把發射和接收管插到槽內，好一點兒的會利用粘合劑封裝一下，差的干脆就插進去了事，安裝到機器上后，由于震動，發射接收管脫落，就剩下一個槽在機器上固定著，發射和接收管根本就不在里面，也就失去了作為開關的作用了。
第二，機械和操作問題。大多數機械傳動機構都有自動復位功能，除了KX21的沖洗塊，因為設計者認為，無論怎么動作都會回到初始位置的，也就是上端，不會出現在下端不上來的情況，但設計者沒有考慮到沖洗塊在下部的時候突然停電，再通電的時候就會報位置錯誤的。
自動復位的，一般也就是單方向復位，如果動作前沒有在傳感器上檢測到移動機構，那么，會自動從遠離傳感器的方向向傳感器方向旋轉馬達，使移動機構到達傳感器檢測位置。看下圖：
上圖中，紅線區域是傳感器的檢測位置，當移動裝置處于B和C點之間的情況時，再動作開始時，程序會自動讓移動裝置從C點往B點移動，直到移動裝置達到監測區，然后才開始正常的動作。這樣是防止由于人為的檢查或者調整導致移動機構不在初始位置而導致的錯誤發生。但這里面也同樣出現一個問題，由于槽型光電開關一般都不在移動機構的最頂端，一般都留有一定的空隙，也就是A和B的距離。這樣做一般是為了保護光電開關，防止馬達或者程序失控沖撞光電開關，或者留有調整的余量。這樣的情況下，如果人為的把移動塊移動到A和B之間的話，光電開關也是檢測不到的，程序依然認為移動塊會在B和C之間，所以通知馬達從C向B移動，而實際上是從B向A移動，當移動到A點時，傳感器依然沒有檢測到，馬達依然旋轉，也就帶動移動塊不斷的沖撞頂點，發出很大的噪音。這個時候，只要手工將移動塊移動到B和C之間就可以解決這個問題，所有，要細心檢查，不一定都是損壞。還有就是有些程序在C向B移動的時候，是記憶步進數，而不受光電器件的監控的，當下降受阻，沒有下降到應有的位置而上升時又要按照步數上升，自然就會撞倒頂端，下次動作的時候也就會出錯。還是這種情況，如果是光耦損壞，發射或者接收損壞，輸出端沒有開關信號的改變，就是說總是開路的，那么電路會認為移動部件在光電檢測位置，動作開始時需要將移動部件拉離這個位置，但由于損壞，無論怎么運動都沒有短路信號的出現，也就繼續拉動直到到頭，這就是單方向遠離光耦運動。如果接收端短路，無論移動部件在什么位置都認為沒有到位，于是程序引導移動部件繼續朝光耦方向運動直到到頭。這就是兩種單方向運動的狀態。
如果替換的時候，由于標示不清，無法分辨那是發射那是接收時，通過二極管測量正向導通反向截至的原理，即可判斷出發射端，至于接收端由于是開關，所以集電極或者發射極方向都是無所謂的。
有些情況下，替換后，依然不起作用，經過測量得知發射端依然是5V（12V）也就是沒有導通，那么這種情況就是那個限流電阻的問題了，不同的發射管其限流電阻也不同，都有一個范圍，超出這個范圍也就不會導通發射管，所以，適當改變限流電阻的阻值會解決這一問題的。
在作為液體檢測使用的光電開關中，槽型開關還是很多的，常見的ABX，POCH100，COULTER的設備都是采用槽型光電開關的，只不過電路有些不同罷了。
這些光電開關本身的判斷根1樓完全一樣。電路的不同是在發射端，發射端有一個可調電位器，用來調整發射光的強度，這是因為這種開關由于通過管路檢測液體，管路由于經過長時間的液體浸泡，會造成透光度下降，如果固定發射電壓的話，就需要經常更換管路，造成不必要的麻煩和費用，在管路太臟的情況下，適當提高發射電壓就可以繼續使用了。大概電路如下：
上圖可以看出，發射端接了一個可調電位器，這個電位器可以在5V以內的范圍內自由調整，接收端連接的是放大器，在放大器的輸入端會有一個測試點，這個測試點是用來監測閾值的。目的是調整可調電位器使OFFSET達到高電平標準。
調整的原則是這樣的，當管路中沒有液體的時候，這個點的閾值也就是OFFSET電壓一定大于3V，因為這是高電平的標準。常見的有3，5V，4V，4.5V等，有液體的時候，這個點的電壓一定是小于1V的，一般是0.2以下。但注意的是，只能通過無液體的時候調整，有液體調整不準確。
但有時候替換件的性能跟原件不是那么相符，無液體閾值雖然調整到了要求，但有液體時電壓卻達到1V以上甚至2V以上，這就無法達到低電平的要求。這樣的情況就要調整有液體的 狀態下，此點電壓要1V以下，并且驗證無液體的情況下要達到3V以上，這樣反復調整才可以。當然這是臨時處理方案。
還有的類似光電開關是完全分離的，就是說發射和接收是完全不同的兩個東西。這種光電開關最常見的是在血球中定量管檢測電路中，例如ABBOTT的定量監測，分別替換檢查就是。
要說明的是，上述光電開關都是非可見光的，也就是紅外線發光的，可見光不會對其有任何影響，有些人用強光手電照射來判斷是否損壞是無效的。
在HGB比色中，也是光電檢測電路，不過不同點還是很多的。看下圖：
首先是HGB比色中的發射光是可見光，而且有波長要求，采用氰化高鐵比色法的，采用540NM波長，采用無氰比色法的，采用550-555NM波長，這些發射管一般采用定做波長的LED，也有采用白色光加濾光片的，效果都是一樣的。
其次，發射端一定是恒流源，電流的恒定才能保證發光的穩定，不會導致閃爍的發生。恒流源一般采用專用的電源電路進行匹配，一般導通的時候發射管電壓為2-2.5V左右。也是二極管特性，不過這個好壞檢測變得容易很多，光看發射光是否有就行了。不過，有時候發射光會黯淡，有兩個可能，一個是發射管老化導致光亮度下降，這個時候就要更換發射管，或者提高恒流源的電壓來提高發射管的亮度（至于如何調整，就要看恒流電路是如何的了），另一個是池子或者濾光片透光性不好了。
還有就是接收端的電路差別，一般HGB接收電路需要經過2級以上的放大電路，初級放大是用來放大信號的，次級放大是用來調整和放大信號的。
由于發射端的不可調整，那么在有稀釋液的時候（注意是干凈的稀釋液，不是無液體），接收端二級放大電路中，就需要有一個增益的調整，將初級放大信號調整到高電平的范圍，也就是3V以上。常見的有3.5V，4V，4.5V，4.8V等等，一般在5V以下。當溶血劑作用下的標本進入的時候，電壓會下降，下降的幅度不定，根據標本的HGB濃度改變。所以，當這一點增益的電壓無論怎么調整都不改變的情況下，基本上可以斷定初級電路或者接收管損壞。
由于接收端一般采用光電接收二極管，這樣靈敏度很高，準確性線性都很好，很少采用光電接收三極管或者光電池的，但電路標示一般都畫成三極管模樣。直接進行光線的阻擋，可以通過二極管檔方便的測量出不導通和導通的狀態，并且光線強度的不同，導通狀態也隨之改變。通過此法可以簡單的判斷接收管是否損壞。
由于接收管接收到的信號很微弱，需要通過MV才能測量出來，而且由于是可見光，受光線的影響也非常大，因此需要避光，所以，經常見到HGB單元是黑色密閉容器或者有黑色屏蔽裝置。
當出現HGB值混亂的時候，排除發射管和其他因素后，問題固定到接收和電路部分的時候，可以通過測量接收管的空白電壓和標本電壓來進行計算，來判斷一下接收管是否正常。用已知HGB值得標本，例如HGB為110g/L，空白接收電壓為45mv，標本電壓為35MV，那么HGB約等于log（空白電壓/標本電壓）也就等于109左右，這與靶值差不多，說明接收管沒有問題，往下一級一級的排差就是，初級放大就會到V級， 如果每一級都準確，那么就是A/D轉換電路或者設置問題了。
還有一點要注意的是，HGB比色系統，往往是發射管和接收管與比色池制作在一起，遠離放大電路，因此，發射接收絕對不能受潮的，否則，系統就會報錯甚至停止工作。