2017年1月25日 星期三

無線光傳輸_閃頻偵測器

2009年的時候弄了一個光傳輸裝置
說穿了就是利用太陽能板將光訊號轉變為聲音訊號


前幾天參加2017動手作物理教學研討會
陸官的同學們也作了一個類似的裝置
當然很好奇的過去看看
同學們很熱情的操作
「你看!只要把手電筒的光照在太陽能板上,就會發出音樂聲了喔!
「這就是無線光傳輸!」
(我當下沒有攝影,不知道是否有人可以提供)
耶~~,怪怪的
單純用手電筒的光照射在太陽能板上就會產生音樂?
但這個音樂其實和光源無關啊~~
光源應該只是背後音樂IC的啟動裝置而已
嚴格說起來應該不屬於光傳輸才是

不過當下我也沒和陸官的學生說明白
我才問了一句為什麼?
他就緊張得支支吾吾
學生能有這樣的勇氣站台前為大家服務解說
已經是相當不容易的事了!!
就不要為難他們了

要將光訊號轉變為聲音訊號
首先要先知道其中的變換機制
反過來說
我們利用喇叭產生聲音主要是利用和聲音相對應的電流頻率和大小來產生電流磁效應
而此時的電流提供者就是太陽能板
太陽能板接受到光訊號時就會依照此時光照的頻率以及強度
對應產生和光訊號相同的電流
所以
如果光源是一個穩定不變的連續光
產生的電流就會是一個穩定的電流
一個穩定的電流產生的就是一個穩定的磁場
一個穩定的磁場是無法利用喇叭產生聲音的
所以...陸官的孩子們...抱歉...

因此
我們也可以利用這樣的裝置來偵測你家的光源是否有閃頻
閃頻是否對眼睛有害
我不是專家,就不再評論
單純就事論事

先說說為什麼會有閃頻
這當然和光源和電源的種類有絕對的關係
我們的電源有兩種
一種是交流電,另一種是直流電
光源也粗分為兩種
一種是熱效應光源(如鹵素燈、白熾燈...),另一種為直流驅動光源(如日光燈、省電燈泡、LED...)
如果是熱效應光源
不管電源種類為何,基本上產生的都是連續光
因此就不會有閃爍的問題,也就不會有所謂的閃頻(閃爍頻率)

如果是LED(直流驅動光源)
電源種類就很重要了
若直接使用電池(提供穩定的直流電)
產生的光理論上也會是連續光,所以LED手電筒的光也不會有閃頻
但如果用的是利用交流電整流產生的直流電
就很難做到像電池般的穩定電流了
因此像是一般直接用家用電的LED燈泡
就會有閃頻了
至於閃頻的頻率多少
和整流的方式就有關了

可是店家跟我說是3M的LED博視燈是不閃爍的護眼檯燈啊~~
最好是啦~~
只要是交流電整流過來的
要完全不閃爍難度太高了
通常是將交流頻率提高到數千到數萬赫茲
讓你完全無法感受到閃爍
但...120Hz的閃爍和25k Hz的閃爍(博視燈的DM寫的)
哪一個對眼睛好呢?
25k Hz產生的電磁波會不會更強呢?
我不是醫生,不知道...


但如果是日光燈管(省電燈泡其實也是日光燈)
需要的會是直流高壓電
因此不管電源是直流電(電池)或是交流電
都需要昇壓
閃爍是一定無法避免的了

莫名其妙又寫了這麼多
下一篇再用實驗來進一步說明吧