光電技術(shù)及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

《光電技術(shù)及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、光電技術(shù)及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書0；機(jī)械一班周永佳200830050293華南理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院光機(jī)電一體化研究所2009.12內(nèi)容簡(jiǎn)介及目錄《光電技術(shù)及系統(tǒng)》主要講述了關(guān)于光度學(xué)與光電探測(cè)的基本理論、常用光源及光電探測(cè)器，讓學(xué)生能比較系統(tǒng)地了解如何構(gòu)造一個(gè)完整的光電技術(shù)系統(tǒng)，是光機(jī)電一體化課程系列中基礎(chǔ)而重要的課程之一?！豆怆娂夹g(shù)及系統(tǒng)》這門課程除了是一門理論知識(shí)課外，也是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的課程，各種常見的光電探測(cè)器在自動(dòng)控制領(lǐng)及一些前沿科研中起到舉足輕重的作用。因此，課程除了開設(shè)理論授課以外還設(shè)有實(shí)驗(yàn)課，為學(xué)生更好的學(xué)習(xí)這門課

2、提供了一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)?！豆怆娂夹g(shù)及系統(tǒng)》的實(shí)驗(yàn)課一共可分為二個(gè)部分：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。從認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)應(yīng)用，由淺入深，務(wù)求使學(xué)生學(xué)完這門課以后，對(duì)光電技術(shù)理論及光電器件不僅有較好的掌握，而且還能基于光電器件設(shè)計(jì)一些應(yīng)用性的設(shè)備，提高學(xué)生的創(chuàng)作能力。第一部分驗(yàn)證性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1光敏電阻的光電特性實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2光電池的伏安特性3實(shí)驗(yàn)3光敏二極管的光譜響應(yīng)特性4第二部分應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)6實(shí)驗(yàn)4光敏電阻作光敏開關(guān)6實(shí)驗(yàn)5轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)8實(shí)驗(yàn)6PSD位置傳感器微振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)7面陣CCD電荷耦合器件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)……線徑測(cè)量錯(cuò)誤！未定義書簽。第一部

3、分驗(yàn)證性試驗(yàn)這部分的實(shí)驗(yàn)主耍是圍繞著基于光電效應(yīng)的幾個(gè)基本光電器件的特性展開，包括光電特性、伏安特性以及光譜響應(yīng)特性等等，目的是加深同學(xué)們對(duì)光電技術(shù)的基礎(chǔ)理論的認(rèn)識(shí)與理解，同時(shí)為同學(xué)們?nèi)绾芜x用光電探測(cè)器件提供一個(gè)很好的參考。實(shí)驗(yàn)1光敏電阻的光電特性實(shí)驗(yàn)-、實(shí)驗(yàn)原理光敏電阻是一種當(dāng)光照射到材料表面上被吸收后，在其中激發(fā)載流子，使材料導(dǎo)電性能發(fā)生變化的內(nèi)光電效應(yīng)器件。最簡(jiǎn)單的光敏電阻的原理和符號(hào)如圖(1)所示，由一塊涂在絕緣基底上的光電導(dǎo)體薄膜和兩個(gè)電極所構(gòu)成。當(dāng)加上一定電壓后，光生載流子在電場(chǎng)的作用下沿一定的方向運(yùn)動(dòng)，在電路

4、中產(chǎn)生電流，這就達(dá)到了光電轉(zhuǎn)換的目地。絕卷蕓底電略符號(hào)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤饷綦娮韫怆娞匦裕杭垂╇婋妷阂欢〞r(shí)，電流■照度的關(guān)系。三、所需單元及部件直流穩(wěn)壓電源，光敏電阻，光敏電阻實(shí)驗(yàn)?zāi)K，光源系統(tǒng)。四、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備將光源系統(tǒng)接主控臺(tái)照度輸出，標(biāo)準(zhǔn)探頭接主控臺(tái)傳感器輸入，照度直流穩(wěn)壓電源置±10V檔，光敏電阻探頭用專用導(dǎo)線一端聯(lián)結(jié)后，插入照度表實(shí)驗(yàn)架上傳感器安裝孔，導(dǎo)線另一端插入光敏電阻實(shí)驗(yàn)?zāi)K“光敏電阻Ti”插口，并將輸出指示開關(guān)置于照度指示。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、實(shí)驗(yàn)原理圖2、如圖⑶接線O\OQO3、檢查接線是否正確。4、關(guān)閉光強(qiáng)開

5、關(guān)，記下電流表的讀數(shù)（暗電流），照度表讀數(shù)，并將數(shù)據(jù)填入下表。光強(qiáng)（Lx）02004006008001000電流5A）5、開啟光強(qiáng)開關(guān)，調(diào)節(jié)光強(qiáng)為200Lx、400Lx、600Lx、800Lx、lOOOLx0寸，分別記下電流表讀數(shù)，并填入上表。6、作出照度一電流曲線7、參考曲線六、思考題1、光敏電阻的結(jié)構(gòu)大部分是做成梳狀的，為什么?答：有助于提高靈敏度。2、光敏電阻的特性容易受那些因素影響？就這些因素，該如何選用光敏電阻，舉例說明。答：光照強(qiáng)度；電壓，太高會(huì)導(dǎo)致它會(huì)被擊穿，不能工作；溫度，太高會(huì)導(dǎo)致它的穩(wěn)定性不好；另外還有

6、光照的波長(zhǎng)，紅外線和可見光都有影響。3、暗電流產(chǎn)生的原因，能否在消除？在選用光敏電阻時(shí)，如何考慮暗電流的影響？答：暗電流：光敏電阻在室溫條件下，全暗（無光照射）后經(jīng)過一定時(shí)間測(cè)量的在給定電壓下流過的電流，不能消除。暗電流越小，光電流越大，這樣的光敏電阻的靈敏度越高。4、光電特性曲線是非線性的，為什么？若要獲得線性曲線，該如何做？答：光電轉(zhuǎn)換因子R隨輻射強(qiáng)度變化。減弱輻射。實(shí)驗(yàn)2光電池的伏安特性一、實(shí)驗(yàn)原理:硅光電池是一種光生伏特器件，在不需加偏壓就能把溝通轉(zhuǎn)換成電能的p-n結(jié)光電器件。約為0?1?0.OlQ.cm,光敏面積

7、大則接收輻射能量多，輸出光電流大。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤怆姵卦谡斩纫欢ǖ那闆r下，它的輸岀電流與電壓隨負(fù)載變化的關(guān)系.三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：將光源系統(tǒng)接主控臺(tái)照度輸岀，標(biāo)準(zhǔn)探頭接主控臺(tái)傳感器輸入，光電池探頭用專用導(dǎo)線一端聯(lián)接后，插入照度架上傳感器安裝孔，導(dǎo)線另一端插入光電池實(shí)驗(yàn)?zāi)K上“光電池Ti”插口。<4>四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、如圖⑷接線，調(diào)節(jié)光強(qiáng)為lOOOLx;2、記錄選擇RL為下表中不同阻值時(shí)，電壓/電流表讀數(shù)，并填入下表負(fù)載050Q100Q200Q300Q400Q1KQ2KQ200KQOO電流(mA)電壓(V)3、作出隨負(fù)載電阻變

8、化的V?I曲線;4、調(diào)節(jié)光強(qiáng)為500Lx、250Lx;負(fù)載050Q100Q200Q300Q400Q1KQ2KQ200KQOO電流(mA)電壓(V)5、重復(fù)上述幾步；6、比較一下三條V?I曲線有什么不同？7、參考曲線。五、思考題:1、光電池是工作原理是什么？基于光電池的太陽能板是如何構(gòu)建起來的？答：光電池