传感器测控电路实验报告.docx
- 文档编号:10196802
- 上传时间:2023-05-24
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:2.89MB
传感器测控电路实验报告.docx
《传感器测控电路实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《传感器测控电路实验报告.docx(10页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
传感器测控电路实验报告
仪器光电综合实验报告
传感器测控电路设计实验
日期:
2012年5月14日
实验一光电开关设计与应用
一、实验目的
学习最基本的光电测试系统的设计方法,并结合实际需求进行具体应用。
二、实验要求
1.掌握发光二极管和光电三极管的工作原理。
2.了解发光二极管和光电三极管实际器件的结构形式、驱动和特性。
3.利用实验提供的元器件、导线、面包板,自行设计搭建一光电开关,驱动发光二极管,通过发光二极管的亮暗模拟液位的报警。
三、基本原理
1.发光二极管直流驱动电路
图1
如图1,发光二极管加正向直流偏压U,可以促进N区的电子(P区的空穴)向P区(向N区)的扩散运动,从而使得电子和空穴在P-N结中复合发光。
2.光电三极管直流驱动电路
图2
如图2,NPN型光电三极管集电极加正电压,发射极加负电压。
当无光照时,基-集结处于反向偏置,基极电流为0,相当于三极管基极处于开路状态;有光照射到基-集结上时,光生载流子在内建内建电场的作用下(偏置电压方向与内建电场方向一致),电子向集电极漂移,空穴向基极漂移,形成光生电压,使基极电位升高,从而使得三极管导通。
若基极无引线,则集电极电流等于发射极电流。
四、实验内容
1.设计液位报警光电开关电路的原理图。
2.在面包板上搭建开关电路,通过插入挡板的方式代替液位高低,实现发光二极管的亮暗控制(模拟液位的报警)。
五、实验数据
下图所示是连接驱动电路后对光电三极管进行有光和无光实验,所得实验截图。
无光时测电阻电压
有光时测电阻电压
我们所设计的液位报警光电开关的原理图
液位报警光电开关实物图
无光时led灯的正极电压
有光时led灯正极电压
六、实验总结
电路的设计总结来说一是要抓住原理来设计,才能设计出符合逻辑的正确的电路。
二是在具体应用中,实际的系统可能得不到正确的结论和应有的现象,这时就需要根据实际出现的问题具体解决。
例如上面的电路图,没有图中s9013的三极管也可以在理论上完成实验,单我们一直没办法实现预期功能,后来在测试,测量中找问题,也想了很多设想,最后分析得出电流太小的缘故,所以我们采用增加一级放大电路,完成了预期的功能。
实验二光敏电阻路灯通断控制电路
一、实验目的
学习最基本的光电测试系统的设计方法,并结合实际需求进行具体应用。
二、实验要求
1.掌握光敏电阻的工作原理。
2.了解光敏电阻实际器件的结构形式、驱动和伏安特性。
3.利用实验提供的元器件、导线、面包板,自行设计搭建一路灯通断自动控制电路。
(路灯用发光二极管代替)
三、基本原理
1.光敏电阻的偏置电路
如图1,光敏电阻加正向偏置电压工作。
当无光照时,光敏电阻RP表现了很高的阻值;当有光照时,流过光敏电阻RP的电流增大,相当于光敏电阻RP的阻值减小。
2.光敏电阻的微观工作原理
如图2为多晶PbS光敏电阻,由多个交错的PN结构成。
当无光照时,多数载流子的漂移形成内建电场,达到平衡时,多数载流子不再深度扩散,光敏电阻表现了很大的阻值。
当有光照时,本征激发的少数光生载流子,由于漂移使得PN结内建电场势垒降低,从而降低了对多数载流子的束缚,使得多数载流子的迁移大大加强,在外加电场的作用下,就形成了较大的电流,表现为光敏电阻的阻值急剧减小。
四、实验内容
1.设计光敏电阻路灯通断自动控制电路的原理图。
2.在面包板上搭建路灯通断自动控制电路,实现发光二极管的通断控制。
五、实验数据
测试光敏电阻驱动电路时有光情况
测试光敏电阻驱动电路时无光情况
我们设计的光敏电阻路灯通断自动控制电路原理图
我们设计的光敏电阻路灯通断自动控制电路实物图
六、实验总结
我们在设计这个电路时,也遇到达不到目的的情况,我们也是要通过实验测量,分析得到的数据,找到问题的关键然后解决问题,这个电路中我们多次调解电阻的阻值以适应实际需要。
通过两次实验我学会了光电测试系统的设计方法。
也学会了在实际系统中因地制宜,找到适合实际系统的最佳设计。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 传感器 测控 电路 实验 报告