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光电探测实验报告

光电探测实验报告
光电探测实验报告

光电探测技术

实验报告

班级:

学号:05

姓名:解娴

实验一光敏电阻特性实验

一、实验目的

1.了解一些常见的光敏电阻的器件的类型;

2.了解光敏电阻的基本特性;

3.测量不同偏置电压下的光敏电阻的电压与电流,并作出V/A曲线。

二、实验原理

伏安特性显示出光敏电阻与外光电效应光电元件间的基本差别。这种差别是当增加电压时,光敏电阻的光电流没有饱和现象,因此,它的灵敏度正比于外加电压。

光敏电阻与外光电效应光电元件不同,具有非线性的光照特性。各种光敏电阻的非线性程度都是各不相同的。

大多数场合证明,各种光敏电阻均存在着分析关系。这一关系为

I kα

Φ

式中,K为比例系数;是永远小于1的分数。

光电流的增长落后于光通量的增长,即当光通量增加时,光敏电阻的积分灵敏度下降。

这样的光照特性,使得解算许多要求光电流与光强间必需保持正比关系的问题时不能利用光敏电阻。

光照的非线性特性并不是一切光敏半导体都必有的。目前已有就像真空光电管—样,它的光电流随光通量线性增大的光敏电阻的实验室试样。光敏电阻的积分灵敏度非常大,最近研究出的硒—鎘光敏电阻达到12A/lm,这比普通锑、铯真空光电管的灵敏度高120,000倍。

三、实验步骤

1、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流

按照图1接线,电源可从+2V~+8V间选用,分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮。则暗电流L暗=V暗/RL,亮电流L亮=V亮/RL,亮电流与暗电流之差称为光电流,光电流越大则灵敏度越高。

2、伏安特性

光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系即为伏安特性。按照图1

接线,分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V时的光电流,并尝试高照度光源的光强,测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并做出V/I曲线。

图1光敏电阻的测量电路

偏压2V 4V 6V 8V 10V 12V 光电阻I

四、实验数据

实验数据记录如下:

光电流:

E/V246810

U/V

I/uA1442

暗电流:

实验数据处理:

拟合曲线如下:

五、实验结论

通过本次实验了解了一些常用的光敏电阻的类型、内部结构及其基本特性,也熟练掌握了光敏电阻的特性测试的方法。随着偏置电压的增加,光敏电阻的伏安特性曲线呈线性增长。

实验二光源光功率测试实验

一、实验目的

1.了解光功率计的原理;

2.掌握光功率计的使用方法;

3.了解不同光源的功率值。

二、实验原理

采用美国相干公司的光功率计测量,其工作原理为:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。

三、实验步骤

分别测量了红光激光器、绿光激光器和白光光源:

1.打开光功率计,预热一段时间;

2.将波长设置为红光激光器的波长;

3.打开对应激光器,在光功率计上测得其光功率值;

4.依次将波长设置为绿光激光器和白光光源的波长,重复第3步。

5.记录测得数据值。

四、实验数据

实验数据记录如下:

光源波长光功率

红光532nm

绿光650nm

白光700nm

五、实验结论

通过此次光源光功率测试实验,初步了解了光功率计的工作原理及光功率的测量方法,学会了光功率计的使用。通过实验对光的功率有了一个直观的认识,而且提高了我们的动手能力。

实验三光电位置敏感器件---PSD传感器

一、实验目的

1.了解光电位置敏感器件的内部结构;

2.了解PSD传感器的工作原理;

3.学会使用PSD传感器测量微小位移。

二、实验原理

PSD测试系统的基本组成:本测试系统主要有PSD基座、半导体激光器、反射屏、PSD及处理电路单元组成,其结构框图如图2所示。

图2 PSD测试系统结构框图

半导体激光器能输出频率单一,能量集中,功率稳定性好的光信号,具有体积小、亮度高、重量轻、方向性好、寿命长、抗冲击性能好等优点。所以采用半导体激光器作为光电测试系统的光源。

由于PSD器件对光点位置的变化非常敏感而对光斑的形状无严格要求,即输出信号与光的聚焦无关,只与光的能量中心有关,所以让反射屏连接在一个

带有螺旋测微仪的平台上,通过旋转螺旋测微仪来改变反射体离激光器的距离从而改变光线照在聚光透镜上的位置最终达到改变光点离PSD中心的距离。其光路图如图 3。

图 3 PSD测试系统的光路图

由PSD的工作原理及其探测位置线性度的讨论可知,从PSD电极输出的电信号并不直接是位置信号,必须对这些电信号进一步处理才能得到光斑的入射位置。当允许将PSD封装起来使用而且入射光比较强时,可以忽略背景光电流和暗电流,即采用恒定连续光源,光电流为直流信号,处理电路框图如图4所示(即PSD处理电路单元),前置处理部分将从PSD两电极输出的微弱电流转换成电压并放大,运算处理部分按照位置公式将两路电压信号相加、相减和相除,最终输出位置信号。

图 4 PSD处理电路单元

三、实验步骤

1、通过基座上端圆形观察孔观察PSD器件及在基座上的安装位置,连接好PSD器件与处理电路,开启仪器电源,输出端Vo接电压表,此时因无光源照射,PSD 前聚焦透镜也无因光照射而形成的光点照射在PSD器件上,Vo输出的为环境光的

透镜1

透镜2

LD PSD

噪声电压,试用一块遮光片将观察圆孔盖上,观察光噪声对输出电压的变化。

2、将激光器插头插入“激光电源”插口,激光器安装在基座圆孔中并固定。

注意激光束照射到反射面上时的情况,光束应与反射面垂直。旋转激光器角度,

调节激光光点,(必要时也可调节PSD前的透镜)使光点尽可能集中在器件上。

3、仔细调节位移平台,用电压表观察输出电压VO的变化,当输出为零时,

再分别测两路信号电压输出端VO1、VO2的电压值,此时两个信号电压应是基本

一致的。

4、从原点开始,位移平台分别向前和向后位移10mm,因为PSD器件对光点

位置的变化非常敏感,故每次螺旋测微仪旋转10格(1/10mm),并将位移值(mm)

与输出电压值(V0)记录列表,做出V/X曲线,求出灵敏度S,S=△V/△X。根

据曲线分析其线性。

四、实验数据

向前移位时的测量数据:

位移/mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压/V

向后移位时的测量数据:

位移/mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压/V

曲线拟合:

灵敏度: =??=

X V

S 1 =??=X

V

S 2

五、实验结论

通过本次试验了解了光电位置敏感器件的内部结构及PSD 传感器的工作原理。并且实验中学会了使用PSD 传感器测量微小位移。通过整理实验数据,得到了PSD 传感器的灵敏度。

实验四 CCD 摄像法测径实验

一、实验目的

1. 通过实验了解CCD 实验仪器的安装及操作;

2. 了解CCD 实验仪的测量原理及相应的算法;

3. 熟练掌握使用CCD 实验仪器测量圆孔直径。 二、实验原理

测量原理:测量系统在图像获取环节首先通过CCD 摄像机摄取物体图像,接着经图像采集卡进行数据采集和处理后由图像采集程序将其转化为位图文件存放到硬盘中。随后在测量程序中打开此文件,用户根据测量目的剪取感兴趣的图像区域,然后再经过图像处理和分析得到测量结果。

整个测量过程依据几何成像原理,即根据透镜成像原理建立物面与像面上对应点之间的几何对应关系。如图5所示,待测物休通过物镜成像在CCD 光敏元上,在经过摄像机输出、采样、量化可得到与物体尺寸成一定比例的数字图像。量化后可得确立这种比例关系即可实现实际尺寸的测量。然而由于实际的镜头与理论卜的理想透镜有较大差别,其物像关系也不是和理想透镜成像公式描述的那么简单,所以在本测量系统中采用了实验标定的方法,即通过对标准件的测量实验确立物像间的尺寸比例关系。

实际标定时,我们使用标准量块作为试件,首先利用区域分割从图像中分离目标物体,然后提取并细化其边缘,通过测量程序拟和边缘及计算其长宽所占的像素跨距N 。在已知其长宽的实际尺寸W 的条件下,系统放大比例系数可通过公式K=W/N 计算获得,它表示了一个像素对应的目标空间的实际

尺寸。在测量程序输出像素个数计算结果的基础上乘以相应的K 值即可获得实际尺寸的测量结果。为了避免随机误差的干扰,我们采取了多次标定取平均值的方法。

图5. 几何成像图

圆形尺寸测量算法:我们知道最能全面描述图像统计性质的就是它的统计分布规律。根据理论定义的形状描述是非常有实际意义的,离散图像f (x, y)的矩定义为:

(1)

如果是二值图像,则矩可按下式计算:

p q

pq j

i m i j =∑∑ (2)

用目标的距可以求出它的A 心坐标:

(3)

本系统中对圆的测量就是利用了圆心与重心重合的特点,首先对物体图像采用统计排序滤波器进行滤波,然后选取阀值将图像转化为二值图像,利用公式(2) (3)计算其重心即圆心坐标。再对滤波后的图像进行边缘检测确定其边缘点,通过这些边缘点与圆心计算出半径的平均值和均方差。然后根

招3σ原则剔除伪边缘点,再重复计算圆心和半径一次从而得到测量结果。

三、实验步骤

(一)在被测物前安装好摄像头,连接CCD稳压电源,视频线正确连接图像卡与摄像头。

(二)检查无误后进入测量程序,启动图像采集后,屏幕窗口即显示被测物的图像,适当地调节CCD的镜头前后位置,使目标图像最为清晰。需要注意的是,如果不能正常显示图像时,检查设置的视频标准是否正确,设置如下:(1)打开BtWDMCap

(2)选择工具栏的Option/video Capture Filter

(3)在视频标准中选择PAL—N

(三)尺寸标定:先取一标准直径圆形目标(D0=10mm),根据测试程序测定其屏幕图像的直径D1(单位用象素表示),则测量常数K=D1/D0。软件操作具体如下:

<1>调整CCD摄像机与物体之间的距离,使得物体显示最清晰,记下物距;

<2>使用捕捉(capture)采集图片,即点击按钮,并指定地方保存图片;

<3>进行中值滤波,点击按钮;

<4>选择阀值点进行对图像二值化,点击按钮 ,然后拖动滑块。

<5>进行二值化处理,点击按钮;

<6>二值化后进行直径测量,点击按钮,把鼠标拖到二值化后的圆形图上,右边条形块中的Distance显示的数据就是图像像素长度(即像素跨距),然后进行计算物体实际长度。

(四)保持CCD镜头与位移平台距离不变,更换另一未知直径的圆形目标,利用测试程序测得其在屏幕上的直径,除以系数K,即得该目标的直径。

四、实验数据

可求得大圆直径R=*10=

五、实验结论

通过本次实验了解了CCD实验仪器的内部结构及其简单的安装与操作方法,同时也了解了CCD实验仪器的测量原理及相应的算法。

光电实验报告

长春理工大学 光电信息综合实验一实验总结 姓名:__________ 学号:S1******* 指导教师:__________ 专业:信息与通信工程 学院:电子信息工程 2016年5月20号

实验一:光电基础知识实验 1、实验目的 通过实验使学生对光源,光源分光原理,光的不同波长等基本概念有具体认识。 2、实验原理 本实验我们分别用了普通光源和激光光源两种。普通光源光谱为连续光谱,激光光源是半导体激光器。在实验中我们利用分光三棱镜可以得到红橙黄绿青蓝紫等多种波长的光辐射。激光光源发射出来的是波长为630纳米的红色光。 3、实验分析 为了找到光谱需要调节棱镜,不同的面对准光源找出光谱,棱镜的不同面对准光源产生的光谱清晰度不同,想要清晰的光谱就需要通过调节棱镜获得。 实验二:光敏电阻实验 1、实验目的 了解光敏电阻的光照特性,光谱特性和伏安特性等基本特性。 2、实验原理 在光线的作用下,电子吸收光子的能量从键和状态过渡到自由状态,弓I起电导率的变化,这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照越强,器件自身的电阻越小。光敏电阻无极性,其工作特性与入射光光强,波长和外加电压有关。 3、实验结果

当光敏电阻的工作电压(Vcc)为+5V时,通过实验我们看出来改变光照度的值,光源的电流值是发生变化的。光照度增加电流值也是增加的。测得实验数据如表2-1 : 表光敏电阻光照特性实验数据 得到的光敏电阻光照特性实验曲线: 光敏电阻伏安特性实验数据 型号:G5528 电压 (U) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 照度 (Lx) 50 电流 (mA 0 0.05 0 .11 0. 17 0.2 4 0.29 0.35 0 .42 0. 48 0.5 4 0.6 100 电流 (mA 0 0.09 0 .19 0.: 28 0.3 8 0.48 0.58 0 .67 0. 77 0.8 7 0.95 150 电流 (mA 0 0.12 0 .24 0.: 37 0.4 9 0.62 0.74 0 |.87 0. 98 1.1 2 1.19 表2-2光敏电阻伏安特性实验数据 光敏电阻光照 特 光照度 (Lx) 20 40 60 80 电流mA 0.37 0.52 0.68 0.78 寺性实验数据 100 120 140 160 180 0.88 1.00 1.07 1.18 1.24

电气检测技术试验报告

本科生实验报告 实验课程电气测试技术学院名称核技术与自动化工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名刘恒学生学号50504 指导教师王洪辉实验地点逸夫楼6C801 实验成绩 二O—四年十二月 填写说明 1、适用于本科生所有的实验报告(印制实验报告册除外); 2、专业填写为专业全称,有专业方向的用小括号标明; 3、格式要求: ①用 A4 纸双面打印(封面双面打印)或在 A4 大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版:正文用宋体小四号,倍行距,页边距采取默认形式(上下,左右,页 眉1.5cm,页脚1.75cm)。字符间距为默认值(缩放100%间距:标准);页码用小五号字底 端居中。 ③具体要求: 题目(二号黑体居中); 摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中,隔行书写摘要的文字部分,小 4 号宋体);关 键词(隔行顶格书写“关键词”三字,提炼 3-5 个关键词,用分号隔开,小 4 号黑体); 正文部分采用三级标题; 第1章XX (小二号黑体居中,段前行) XXXXX小三号黑体XXXXX(段前、段后行) 1.1.1 小四号黑体(段前、段后行) 参考文献(黑体小二号居中,段前行),参考文献用五号宋体,参照《参考文献著录规则

( GB/T 7714-2005)》。

实验一 金属箔式应变片性能 一单臂电桥 (910 型 998B 型) 1.1实验目的 (1) 了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。 (2) 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式; (3) 测试应变梁变形的应变输出; (4) 熟悉传感器常用参数的计算方法。 实验原理 本实验说明箔式应变片及单臂单桥的工作原理和工作情况。应变片是最常用的测力 传感元 件。当用应变片测试时,应变片要牢固地粘贴在测试体表面,当测件受力发生形 变,应变片的敏感栅随同变形,其电阻也随之发生相应的变化,通过测量电路,转换成 电信号输出显示。 电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种, 当电桥平衡时,桥路对臂电阻乘积 R1、R2 R3 R4中,电阻的相对变化率分别为 2迟;用四个应变片组成二个差对工作,且 R R1=R2=R3=R4=R, R 仆 R 。 由此可知,单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。 所需单元及部件:直流稳压电源、差动放大器、双平衡梁、测微头、一片应变片、 F/V 表、主、副电源。 旋转初始位置:直流稳压电源打到 2V 档,F/V 表打到2V 档,差动放大增益最大。 实验步骤 了解所需单元、部件在试验仪上的所在位置,观察梁上的应变片, 应变片为棕色衬 底箔式结 构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片, 测 微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。 将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大 器的输 出端与F/V 表的输入插口 Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到 最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使 F/V 表显示为零,关闭主、副电源。 相等,电桥输出为零,在桥臂四个电阻 R1/R1、差动状态工作,则有

硅光电池特性测试实验报告

硅光电池特性测试实验报告 系别:电子信息工程系 班级:光电08305班 组长:祝李 组员:贺义贵、何江武、占志武 实验时间:2010年4月2日 指导老师:王凌波 2010.4.6

目录 一、实验目的 二、实验内容 三、实验仪器 四、实验原理 五、注意事项 六、实验步骤 七、实验数据及分析 八、总结

一、实验目的 1、学习掌握硅光电池的工作原理 2、学习掌握硅光电池的基本特性 3、掌握硅光电池基本特性测试方法 4、了解硅光电池的基本应用 二、实验内容 1、硅光电池短路电路测试实验 2、硅光电池开路电压测试实验 3、硅光电池光电特性测试实验 4、硅光电池伏安特性测试实验 5、硅光电池负载特性测试实验 6、硅光电池时间响应测试实验 7、硅光电池光谱特性测试实验 设计实验1:硅光电池光控开关电路设计实验 设计实验2:简易光照度计设计实验 三、实验仪器 1、硅光电池综合实验仪 1个 2、光通路组件 1只 3、光照度计 1台 4、2#迭插头对(红色,50cm) 10根 5、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根 6、三相电源线 1根 7、实验指导书 1本 8、20M 示波器 1台 四、实验原理 1、硅光电池的基本结构 目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用,硅光电池是半导体光电探测器的一个基本单元,深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体PN结原理﹑光电效应理论和光伏电池产生机理。 零偏反偏正偏 图 2-1. 半导体PN结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区 图2-1是半导体PN结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区,当P型和N型半导体材料结合

plc实验报告-10页文档资料

题目: PLC实验报告书 专业:机械设计制造及其自动化 老师:袁勇 班级: 072092 学号: 20091001861 姓名:李亚锋 PLC实验报告 一、实验目的: 熟练掌握可编程控制器编程软件的操作方法,熟悉梯程序设计及其编程技巧,完成基本的实验项目。 二、实验内容: 按照下面给出的控制要求编写梯形图程序,下载到可编程控制器中运行。根据运行情况进行调试、修改程序、直到通过为止。 实验项目一: 1.走廊灯两地控制 2.走廊灯三地控制 3.圆盘正反转控制 4.下车直线行驶正反向自动往返控制 5.单按钮单路输出控制 实验项目二: 1. 多谐振荡控制 2. 圆盘计时计数控制

3. 十字交通灯的控制 实验一: 1.走廊灯两地控制 1)控制要求:走廊两地处有两个开关控制一个灯,无论按那个开关灯就亮,再按任何一个开关灯就熄灭。 2)I/O口分配: 3)梯形图程序 图1 走廊两地控制 4)实验结果: 当开关0.00闭合,0.01断开时,灯10.00亮;当开关0.00闭合,0.01闭合,灯10.00灭;当开关0.00断开,0.01闭合,灯10.00亮;当开关0.00断开,0.01断开,灯10.00灭。 2.走廊三地灯控制 1)控制要求:走廊三地处有三个开关控制一个灯,无论按那个开关灯就亮,再按任何一个开关灯就熄灭。 2)I/O分配:

3)梯形图程序: 图2 走廊三地控制 4)实验结果: 三个开关都处于断开状态,随意拨动一个开关电灯就点亮,然后在随意改变一个开关的状态电灯就熄灭,再随意改变一个开关的状态电灯就熄灭。3.圆盘正反转控制 1)控制要求:用三个按钮来控制电机,其中一个控制电机正转,另一个控制电机反转,再一个控制电机停转。 2)I/O分配: 3)梯形图程序: 图3 圆盘正反转控制 4)实验结果: 当拨动正转按钮时,电机正转;当拨动反转按钮时,电机反转;无论电机

光电阴极实验报告..

光电阴极实验报告 院系:电子工程与光电技术学院 专业:真空电子技术 班级: 09046201 姓名:李子龙(0904620114) 唐少拓(0904620119) 张伦(0904620124) 完成时间: 2013.1.10 指导老师:张俊举

实验一 光电阴极光谱响应测试 1. 实验目的 通过本实验,了解光电阴极工作原理,掌握相关实验器件的使用方式,学会测试光电阴极的光谱响应 实验原理 光电阴极的光谱响应,或者光谱响应特性,是阴极的光谱灵敏度随入射光谱的分布。具体来说,若照射到阴极面上的单色入射光的辐射功率为()λW ,阴极产生的光电流为()λI ,则阴极的光谱灵敏度为 将阴极对应入射光谱中每一单色光的光谱灵敏度连成一条曲线,便得到了光谱响应曲线。 本实验采用图2所示的实验装置,实验基本框图如图1。用单色仪对光源辐射进行分光,用光电阴极测量单色光,得到输出电流()λI ,根据表标定的光功率用公式) () ()(λλλW I S = 计算后得到光电阴极的光谱响应度,最后画出光谱响应曲线。 图1 光电阴极光谱响应度测试装置 2. 实验仪器简介 1. 由光源(氙灯、氘灯和溴钨灯) 2. 电源 3. 光栅单色仪 4. 光电流计 5. 工控机等组成

实验器件及其相关: a)光源 在进行光谱响应测试时,首先要选取合适的辐射源。本测试辐射源选用GY-9型氢氘灯(GY-10高压球形氙灯)和GY-1型溴钨灯,以获得相应范围的单色光,通过组合使用,能够在200~1600nm范围内有合适的光功率。实物如图3.1所示: 图2 测试所需光源及其电源外形图 氘灯/氙灯用来产生近紫外光谱,溴钨灯则产生可见及近红外范围内的光谱,测试时,根据测试要求选用其中的一种或几种。 b)光栅单色仪 光栅单色仪的作用是将复色光色散,从而得到光谱范围内的单色光,其突出的优点是波段范围宽广,在全波段色散均匀,单色光的波长可以达到非常精确的程度。本测试实验所采用的是北京赛凡光电公司的71SW301型光栅单色仪。实物如图3所示:

检测技术实验报告

《检测技术实验》 实验报告 实验名称:第一次实验(一、三、五) 院(系):自动化专业:自动化 姓名:XXXXXX学号: XXXXXXXX 实验室:实验组别: 同组人员:实验时间:年月日评定成绩:审阅教师:

实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、实验仪器:应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V、±4V电源、万 用表、导线等。 三、实验原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应 变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε,式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件,如图1-1所示,四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧,弹性体受到压力发生形变,上面的应变片随弹性体形变被拉伸,对应为模块面板上的R1、R3,下面的应变片随弹性体形变被压缩,对应为模块面板上的R2、R4。 图2-1 应变式传感器安装示意图 图2-2 应变传感器实验模板、接线示意图图2-3 单臂电桥工作原理

通过这些应变片转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻,与应变片一起构成一个单臂电桥,其输出电压 E为电桥电源电压,式1-1表明单臂电桥输出为非线性,非线性误差为 四、实验内容与步骤 1、图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R 2、R 3、 R4上,可用万用表测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω。 2、从主控台接入±15V电源,检查无误后,合上主控台电源开关,将差动放大器的输入 端Ui短接,输出端Uo2接数显电压表(选择2V档),调节电位器Rw4,使电压表显示为0V。Rw4的位置确定后不能改动。关闭主控台电源。 3、将应变式传感器的其中一个应变电阻(如R1)接入电桥与R5、R6、R7构成一个单 臂直流电桥,见图1-2,接好电桥调零电位器Rw1,直流电源±4V(从主控台接入),电桥输出接到差动放大器的输入端Ui,检查接线无误后,合上主控台电源开关,调节Rw1,使电压表显示为零。 4、在应变传感器托盘上放置一只砝码,调节Rw3,改变差动放大器的增益,使数显电 压表显示2mV,读取数显表数值,保持Rw3不变,依次增加砝码和读取相应的数显表值,直到200g砝码加完,计下实验结果,填入下表1-1,关闭电源。 五、实验数据处理: 利用matlab拟合出的曲线如下:

光电探测技术实验报告

光电探测技术实验报告 班级:08050341X 学号:28 姓名:宫鑫

实验一光敏电阻特性实验 实验原理: 光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻,不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 实验所需部件: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻(选配单元)、电压表、 各种光源、遮光罩、激光器、光照度计(由用户选配) 实验步骤: 1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩 盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻 R暗,移开遮光罩,在环境光照下测得的光敏电阻的 阻值为亮电阻,暗电阻与亮电阻之差为光电阻,光 电阻越大,则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻, 试作性能比较分析。 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图(3)接线,电源可从+2~+8V间选用,分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L,亮电流与暗电流之差称为光电流,光电流越大则灵敏度越高。 分别测出两种光敏电阻的亮电流,并做性能比较。 图(2)几种光敏电阻的光谱特性 3、伏安特性: 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。 按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流,并尝试高照射光源的光强,测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。 注意事项: 实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高,请勿用手触摸,以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法,同时也须考虑到环境光照的影响。

光电计数器实验报告

光电计数器实验报告 学生姓名李志 学号081244115 专业名称光信息科学与技术 指导教师易煦农 时间日期2011-10-19 摘要 21世纪是信息时代,是获取信息,处理信息,运用信息的时代。传感与检测技术的重要性在于它是获得信息并对信息进行必要处理 的基础技术,是获取信 息和处理加工信息的手段,无法获取信息则无法运用信息。 光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。它的理论基础是光电效应。这类效应大致可分为三类。第一类是外光电效应,即在光照射下,能使电子逸出物体表面。利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。第二类是内光电效应,即在光线照射下,能使物质的电阻率改变。这类器件包括各类半导体光敏电阻。第三类是光生伏特效应,即在光线作用下,物体内产生电动势的现象,此电动势称为光生电动势。这类器件包括光电池、光电晶体管等。光电效应都是利用光电元件受光照后,电特性发生变化。敏感的光波长是在可见光附近,包括红外波长和紫外波长。数字式电子计数器有直观和计数精确的优点,目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子计

数器有多种计数触发方式,它是由实际使用条件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的,有采用电子传感器的非接触式触发的,光电式传感器是其中之一,它是一种非接触式电子传感器。采用光电传感器制作的光电式电子计数器。这种计数器在工厂的生产流水线上作产品统计,有着其他计数器不可取代的优点。 【关键词】光电效应光电传感器光电计数器 ABSTRACT The 21st century is the age of information, it is the access to information, treatment information, use of the information age. Sensing and detection technology is important because it is the access to information and the information necessary to deal with the underlying technology, is access to information and means of processing information, unable to get information you won't be able to use information. Photoelectric sensor is a light signal into an electric signal of the sensor. It is the theoretical basis of the photoelectric effect. These effects can be broadly divided into three categories. The first type is outside of the photoelectric effect, namely, in daylight, can make the tungsten surface. Use this effect caused by device with vacuum photocell, photomultiplier tubes, etc. The second category is the photoelectric effect, i.e., in the light, can make the electrical resistivity of the material change. Such devices include various types of photosensitive semiconductor. The third category is photo voltaic effect, in the light, the objects within the EMF EMF, this is called light-induced electromotive force. This class of

光电效应实验报告

大学物理实验报告 学生:黄晨学号:5502211059 专业班级:应用物理学111班班级编号:S008实验时间:13时00 分第3周星期三座位号:07 教师编号:T003成绩: 光电效应 一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性;验证光电效应第一定律; 2、了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解; 3、验证爱因斯坦方程,并测定普朗克常量。 二、实验仪器 普朗克常量测定仪 三、实验原理 当一定频率的光照射到某些金属表面上时,有电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下 图中A,K组成抽成真空的光电管,A为阳极,K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上,就有光电子逸出

金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A,在回路中形成电流I。 当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时,便会获得这个光子的全部能量,如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W,电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有 大学物理实验报告 学生:黄晨学号:5502211059 专业班级:应用物理111 班级编号:S008实验时间:13 时00分第03周星期三座位号:07 教师编号:T003成绩:此式称为爱因斯坦方程,式中h为普朗克常数,v为入射光频。v存在截止频率,是的吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能,只有当入射光的频率大于截止频率时,才能产生光电流。不同金属有不同逸出功,就有不同的截止频率。 1、光电效应的基本实验规律 (1)伏安特性曲线 当光强一定时,光电流随着极间电压的增大而增大,并趋于一个饱和值。 (2)遏制电压及普朗克常数的测量

化工产品分析检测技术实验报告_图文.

前言 仪器分析是一种科学实验的手段,利用它可以获取所需要的信息,仪器分析实验的目的是通过实验教学,包括严格的基本操作训练,实验方案设计,实验数据处理,谱图解析,实验结果的表述及问题分析,掌握仪器的原理、结构、各主要部件的功能及操作技能,了解各种仪器分析技术在科学研究领域的应用,培养理论联系实际、利用掌握的知识解决问题的能力,培养良好的科学作风和独立从事科学实践能力。 在这门课程的学习中,我们了解了原子吸收光谱法、紫外可见分光光度法、红外光谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法等仪器分析的方法。其中,我们重点学习了离子色谱法和原子吸收光谱法,并进行了实验操作,下面介绍一下原子吸收光谱法和离子色谱法测浓度。 二、原子吸收光谱法 1.原子吸收光谱法概述: 光谱仪器的产生原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从1955年开始的。这一年澳大利亚的瓦尔什(A.Walsh发表了他的著名论文“原子吸收光谱在化学分析中的应用”奠定了原子吸收光谱法的基础。50年代末和60年代初, Hilger, Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器,发展了瓦尔西的设计思想。到了60年代中期,原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期。电热原子吸收光谱仪器的产生1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术的第一篇论文。电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度可达到10-10g,使原子吸收光谱法向前发展了一步。原子吸收分析仪器的发展随着原子吸收技术的发展,推动了原子吸收仪器的不断更新和发展,而其它科学技术进步,为原子吸收仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础。近年来,使用连续光源和中阶梯光栅,结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器,设计出了微机控制的原子吸收分光光度计,为解决多元素同时测定开辟了新的前景。微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪器结构,提高了仪器的自动化程度,改善了测定准确度,使原子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。

光电检测实验报告(2)硅光电池

光电检测实验报告 实验名称:硅光电池特性测试实验实验者: 实验班级: 实验时间: 指导老师:宋老师

一:实验目的 1、学习掌握硅光电池的工作原理 2、学习掌握硅光电池的基本特性 3、掌握硅光电池基本特性测试方法 4、了解硅光电池的基本应用 二、实验内容 1、硅光电池短路电路测试实验 2、硅光电池开路电压测试实验 3、硅光电池光电特性测试实验 4、硅光电池负载特性测试实验 5、硅光电池光谱特性测试实验 三、实验仪器 1、硅光电池综合实验仪 1个 2、光通路组件 1只 3、光照度计 1台 4、2#迭插头对(红色,50cm) 10根 5、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根 6、三相电源线 1根 7、实验指导书 1本 8、20M 示波器 1台

四、实验步骤 1、硅光电池短路电流特性测试: (1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 (2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为0。 (3)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”,将拨位开关S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。 (4)按图2-11所示的电路连接电路图 (5)记录下此时的电流表读数I即为硅光电池短路电流。 图2-11 硅光电池短路电流特性测试 2、硅光电池开路电压特性测试 (1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4

与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 (2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为0。 (3)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”,将拨位开关S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。 (4)按图2-12所示的电路连接电路图 (5)记录下此时电压表的读数u即为硅光电池开路电压。 图2-12 硅光电池开路电压特性测试 3、硅光电池伏安特性测试 (1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 (2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为0。 (3)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”,将拨位开关S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。 (4)电压表档位调节至2V档,电流表档位调至200uA档,将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。

西安交大自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告 学院: 班级: 姓名: 学号:

西安交通大学实验报告 课程自动控制原理实验日期2014 年12月22 日专业班号交报告日期 2014 年 12月27日姓名学号 实验五直流电机转速控制系统设计 一、实验设备 1.硬件平台——NI ELVIS 2.软件工具——LabVIEW 二、实验任务 1.使用NI ELVIS可变电源提供的电源能力,驱动直流马达旋转,并通过改变电压改变 其运行速度; 2.通过光电开关测量马达转速; 3.通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起,基于计算机实现一个转速自 动控制系统。 三、实验步骤 任务一:通过可变电源控制马达旋转 任务二:通过光电开关测量马达转速 任务三:通过程序自动调整电源电压,从而逼近设定转速

编程思路:PID控制器输入SP为期望转速输出,PV为实际测量得到的电机转速,MV为PID输出控制电压。其中SP由前面板输入;PV通过光电开关测量马达转速得到;将PID 的输出控制电压接到“可变电源控制马达旋转”模块的电压输入控制端,控制可变电源产生所需的直流电机控制电压。通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差,通过PID控制器产生控制信号,达到直流电机转速的负反馈控制。 PID参数:比例增益:0.0023 积分时间:0.010 微分时间:0.006 采样率和待读取采样:采样率:500kS/s 待读取采样:500 启动死区:电机刚上电时,速度为0,脉冲周期测量为0,脉冲频率测量为无限大。通过设定转速的“虚拟下限”解决。本实验电机转速最大为600r/min。故可将其上限值设为600r/min,超过上限时,转速的虚拟下限设为200r/min。 改进:利用LabVIEW中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。

现代检测技术实验报告

实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应,掌握单臂电桥工作原理和性能。 二、实验内容 将应变式传感器的其中一个应变片接入电桥作为一个桥臂,构成直流电桥,利用应变式传感器实现重量的测量。 三、实验所用仪表及设备 应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码(每只约20g)、数显表、±15V电源数、±4V电源、数字万用表。 四、实验步骤 1、根据图1-1,应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板左上方的R1、R 2、R 3、R4标志端。加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值约为50Ω左右。 图1-1 应变片传感器安装示意图 2、实验模板差动放大器调零,方法为: (1)接入模板电源±15V,检查无误后,合上主控台电源开关,将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置;(2)将差放的正、负输入端与地短接,V o1输出端与数显电压表输入端Vi相连,调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档),完毕后关闭主控台电源。 3、参考图1-2接入传感器,将应变式传感器的其中一个应变片R1接入电桥作为一个桥臂,它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好),检查接线无误后,合上主控台电源开关,用数字万用表测量主控台到应变式传感器模块上的±5V、±15V电压值是否稳定?若电压波动值大于10mV,应反复拔插相应的电源连接线,直至电压稳定,不再波动为止,然后粗调节Rw1,再细调RW4使数显表显示为零。 4、在传感器托盘上放置1只砝码,读取数显表显示值,依次增加砝码并读取相应的数显表数值,记下实验结果填入表1-1。

光电检测实验报告

光电检测试验报告 专业:应用物理学 姓名:叶长军 学号:10801030125 指导教师:王颖 实验时间:2011.4 重庆理工大学光电信息学院

实验一 光敏电阻特性实验 实验原理: 利用具有光电导效应的半导体材料制成的光敏传感器叫光敏电阻。光敏电阻采用梳 状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 内光电效应发生时,光敏电阻电导率的改变量为: p n p e n e σμμ?=???+??? ,e 为 电荷电量,p ?为空穴浓度的改变量,n ?为电子浓度的改变量,μ表示迁移率。当两端加上电压U 后,光电流为:ph A I U d σ=??? 式中A 为与电流垂直的表面,d 为电极间的间距。在一定的光照度下,σ?为恒定的值,因而光电流和电压成线性关系。 光敏电阻的伏安特性如图1-2所示,不同的光照度可以得到不同的伏安特性,表明 电阻值随光照度发生变化。光照度不变的情况下,电压越高,光电流也越大,光敏电阻的工作电压和电流都不能超过规定的最高额定值。 图1-2光敏电阻的伏安特性曲线 图1-3 光敏电阻的光照特性曲线 实验仪器: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻(选配单元)、电压表、各种光源、遮光罩、激光器、光照度计(做光照特性测试,由用户自备或选配) 实验步骤: 1. 测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩盖,用万用表欧姆档测得的电阻值为 暗电阻R 暗,移开遮光罩,在环境光照下测得的光敏电阻的阻值为亮电阻R 亮,暗电阻 与亮电阻之差为光电阻,光电阻越大,则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻,试作性能比较分析。 2. 光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图1-5接线,分别在暗光及有光源照射下测出输出 电压暗和U 亮,电流L 暗=U 暗/R,亮电流L 亮=U 亮/R ,亮电流 与暗电流之差称为光电流,光电流越大则灵敏度越高。 3. 光敏电阻的伏安特性测试 按照上图接线,电源可从直流稳压电源+2~+12V 间选用, 每次在一定的光照条件下,测出当加在光敏电阻上电压 为 +2V ;+4V ;+6V ;+8V ;+10V ;+12V 时电阻R 两端的电压U R ,

光电二三极管特性测试实验报告

光敏二极管特性测试实验 一、实验目的 1.学习光电器件的光电特性、伏安特性的测试方法; 2.掌握光电器件的工作原理、适用范围和应用基础。 二、实验内容 1、光电二极管暗电流测试实验 2、光电二极管光电流测试实验 3、光电二极管伏安特性测试实验 4、光电二极管光电特性测试实验 5、光电二极管时间特性测试实验 6、光电二极管光谱特性测试实验 7、光电三极管光电流测试实验 8、光电三极管伏安特性测试实验 9、光电三极管光电特性测试实验 10、光电三极管时间特性测试实验 11、光电三极管光谱特性测试实验 三、实验仪器 1、光电二三极管综合实验仪 1个 2、光通路组件 1套 3、光照度计 1个 4、电源线 1根 5、2#迭插头对(红色,50cm) 10根 6、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根 7、三相电源线 1根 8、实验指导书 1本 四、实验原理 1、概述

随着光电子技术的发发展,光电检测在灵敏度、光谱响应范围及频率我等技术方面要求越来越高,为此,近年来出现了许多性能优良的光伏检测器,如硅锗光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)等。光敏晶体管通常指光电二极管和光电三极管,通常又称光敏二极管和三敏三极管。 光敏二极管的种类很多,就材料来分,有锗、硅制作的光敏二极管,也有III-V族化合物及其他化合物制作的二极管。从结构我来分,有PN结、PIN结、异质结、肖特基势垒及点接触型等。从对光的响应来分,有用于紫外光、红外光等种类。不同种类的光敏二极管,具胡不同的光电特性和检测性能。例如,锗光敏二极管与硅光敏二极管相比,它在红外光区域有很大的灵敏度,如图所示。这是由于锗材料的禁带宽度较硅小,它的本征吸收限处于红外区域,因此在近红外光区域应用;再一方面,锗光敏二极管有较大的电流输出,但它比硅光敏二极管有较大的反向暗电流,因此,它的噪声较大。又如,PIN型或雪崩型光敏二极管与扩散型PN结光敏二极管相比具有很短的时间响应。因此,在使用光敏二极管进要了解其类型及性能是非常重要的。 光敏二极管和光电池一样,其基本结构也是一个PN结。与光电池相比,它的突出特点是结面积小,因此它的频率特性非常好。光生电动势与光电池相同,但输出电流普遍比光电池小,一般为数微安到数十微安。按材料分,光敏二极管有硅、砷化铅光敏二极管等许多种,由于硅材料的暗电流温度系数较小,工艺较成熟,因此在实验际中使用最为广泛。 光敏三极管与光敏二极管的工作原理基本相同,工作原理都是基于内光电效应,和光敏电阻的差别仅在于光线照射在半导体PN结上,PN结参与了光电转换过程。 2、光电二三极管的工作原理 光生伏特效应:光生伏特效应是一种内光电效应。光生伏特效应是光照使不均匀半导体或均匀半导体中光生电子和空穴在空间分开而产生电位差的现象。对于不均匀半导体,由于同质的半导体不同的掺杂形成的PN结、不同质的半导体组成的异质结或金属与半导体接触形成的肖特基势垒都存在内建电场,当光照射这种半导体时,由于半导体对光的吸收而产生了光生电子和空穴,它们在内建电场的作用下就会向相反的方向移动和聚集而产生电位差。这种现象是最重要的一类光生伏特效应。均匀半导体体内没有内建电场,当光照射时,因眼光生载流子浓度梯度不同而引起载流子的扩散运动,且电子和空穴的迁移率不相等,使两种载流

光电信息技术实验报告(DOCX 42页)

光电信息技术实验报告(DOCX 42页)

华中科技大学 实验课程学生实验报告 实验课程名称光电信息技术实验 专业班级光电1107班 学生姓名李悌泽 学号 u201115116 课程负责人陈晶田、黄鹰

目录 实验一阿贝原理实验 (3) 实验二激光平面干涉仪实验 (7) 实验三用原子力显微镜(AFM)进行纳米表面形貌分析10 实验四光电直读光谱仪实验 (14) 实验五光谱法物质成分分析实验 (20) 实验六光电透过率实验 (24) 实验七摄像机原理与视频图像叠加实验 (29) 实验八、光谱透过率实验 (33) 实验九红外报警器的设计与调试 (42)

实验一阿贝原理实验 一、实验目的 1.熟悉阿贝原理在光学测长仪器中的应用。 二、实验原理 1.阿贝比较原则: 此为万能工具显微镜的结构图,其特点是标准件与被测件轴线不在一条线上,而处于平行状况。产生的阿贝误差如下:

只有当导轨存在不直度误差,且标准件与被测件轴线不重合才产生阿贝误差。阿贝误差按垂直面、水平面分别计算。 在违反阿贝原则时,测量长度为l的工件引起的阿贝误差是总阿贝误差的l/L。为避免产生阿贝误差,在测量长度时,标准件轴线应安置在被测件轴线的延长线上。 2.阿贝测长仪 阿贝测长仪中,标准件轴线与被测件轴线为串联型式,无阿贝误差,为二阶误差。

三、实验内容 1.用万能工具显微镜进行测长实验 测量1角,5角硬币及圆形薄片的直径,用数字式计量光栅读数,每个对象测量10次,求算术平均值和均方根值。 实验步骤: 瞄准被测物体一端,在读数装置上读数,再瞄准物体另一端,在读书装置上再读一个数据,两次读数之差即为物体长度。 2.阿贝测长仪进行长度测量实验 采用传统目视法读数,实验步骤同上。 四、实验数据与分析 1.万能工具显微镜数据结果

一般检查实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 一般检查实验报告 篇一:检测技术实验报告 《检测技术实验》 实验名称:院(系):姓名:实验室:同组人员:评定成绩: 实验报告 第一次实验(一、三、五)自动化专业:自动化xxxxxx 学号:xxxxxxxx实验组别:实验时间:年月日审阅教师:实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、实验仪器:应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V、±4V电源、万 用表、导线等。 三、实验原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应 变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε,

式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件,如图1-1所示,四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧,弹性体受到压力发生形变,上面的应变片随弹性体形变被拉伸,对应为模块面板上的R1、R3,下面的应变片随弹性体形变被压缩,对应为模块面板上的R2、R4。 图2-1应变式传感器安装示意图 图2-2应变传感器实验模板、接线示意图 图2-3单臂电桥工作原理 通过这些应变片转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻,与应变片一起构成一个单臂电桥,其输出电压e为电桥电源电压,式1-1表明单臂电桥输出为非线性,非线性误差为 四、实验内容与步骤 1、图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R 2、R 3、 R4上,可用万用表测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω。 2、从主控台接入±15V电源,检查无误后,合上主控台电源开关,将差动放大器的输入 端ui短接,输出端uo2接数显电压表(选择2V档),

光电探测实验报告

光电探测技术 实验报告 班级:10050341 学号:05 姓名:解娴

实验一光敏电阻特性实验 一、实验目的 1.了解一些常见的光敏电阻的器件的类型; 2.了解光敏电阻的基本特性; 3.测量不同偏置电压下的光敏电阻的电压与电流,并作出V/A曲线。 二、实验原理 伏安特性显示出光敏电阻与外光电效应光电元件间的基本差别。这种差别是当增加电压时,光敏电阻的光电流没有饱和现象,因此,它的灵敏度正比于外加电压。 光敏电阻与外光电效应光电元件不同,具有非线性的光照特性。各种光敏电阻的非线性程度都是各不相同的。 大多数场合证明,各种光敏电阻均存在着分析关系。这一关系为 式中,K为比例系数;是永远小于1的分数。 光电流的增长落后于光通量的增长,即当光通量增加时,光敏电阻的积分灵敏度下降。 这样的光照特性,使得解算许多要求光电流与光强间必需保持正比关系的问题时不能利用光敏电阻。 光照的非线性特性并不是一切光敏半导体都必有的。目前已有就像真空光电管—样,它的光电流随光通量线性增大的光敏电阻的实验室试样。光敏电阻的积分灵敏度非常大,最近研究出的硒—鎘光敏电阻达到12A/lm,这比普通锑、铯真空光电管的灵敏度高120,000倍。

三、实验步骤 1、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图1接线,电源可从+2V~+8V间选用,分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮。则暗电流L暗=V暗/RL,亮电流L亮=V亮/RL,亮电流与暗电流之差称为光电流,光电流越大则灵敏度越高。 2、伏安特性 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系即为伏安特性。按照图1接线,分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V时的光电流,并尝试高照度光源的光强,测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果 填入表格并做出V/I曲线。 图1光敏电阻的测量电路 偏压2V4V6V8V10V12V 光电阻I 四、实验数据 实验数据记录如下: 光电流: E/V246810 U/V0.090.210.320.430.56 I/uA1427.54255.270.5 暗电流:0.5uA 实验数据处理:

光电开关实验报告

声光控开关实验报告 实验目的:通过对声光开关的制作,掌握焊接技术,以及声光开关的基本 原理。 实验器材:印刷电路板,电容若干,电阻若干,单向可控硅一个,三极管一个,光敏电阻一个,话筒一个,二极管若干,CD4011芯片一块。 实验内容: 工作原理: 选用CD4011集成块为延时电路,选用1A 单向进口可控硅以及性能稳定的光敏电阻 和驻极体组成的声光控动作电路,此电路节省能源,制作方便。 声光控开关必须同时具备两个条件,声光才起作用。从声光控开关的结构上分析,开关面板表面装有光敏二级管,内部装有柱极体话筒。而光敏二极管的敏感效应,光信息091班 朱建成武 09620136

只有在黑暗时才起到作用(可用液晶万用表测得数值)。也就是说当环境变暗到一定程度,光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流,使光敏二级管一路电路处在关闭状态,只要声音刺激,柱极体活简就会同样产生脉冲电流,这时声光控制开关电路就连通起作用。因为必须要二个条件同时存在,声光控开关才起作用。实验成果展示: 外观展示电路背面电路正面 通过对开关延时性能的测试,在黑暗中受到声波刺激后,与之相连的台灯发光,此开关延时53秒后熄灭,达到了延时效果。 实验总结:在实验中,我们制作了这种通过声音与光照控制电路的开关,它可以用于楼梯,车库,过道等公共场所。在白天强光,多杂音的情况下,开关保持断开,不导通;在黑暗,安静的环境中,通过一个声音刺激就能使开关导通,从而接通电路,过段时间后自动熄灭。 电路中的器件廉价,可靠,稳定,使得它可以广泛的运用与生活之中,达到节能的效果,做到用科技改变生活。 通过本实验,我在实践中运用了所学到的知识,深入了解电路的设计,并牢固掌握。同时,我们在焊接过程中,也掌握了一门技术,在理论学习中加强了实践动手能力,全面发展了自我。在此过程中的种种问题,以及在实验中解决问题的方法,都将是以后的生活工作中的一笔宝贵的财富。

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