光电技术实验主讲教师王丽君.ppt

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1、取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验光电技术实验主讲教师主讲教师: :王丽君王丽君闽南理工学院闽南理工学院实践教学中心实践教学中心鱼刺糙游掳楞习函度喉氓驹想揩呛辽犀哗射示莲侧有娠浪等绳诧秸斯搁颖光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君目录实验一光敏二

2、极管特性测量实验实验二红外光电接近开关实验实验三光敏电阻特性及参数测量实验实验四光敏电阻暗光街灯实验实验五光电耦合器性能测试实验实验六光电耦合器控制开关实验听者颖纳矽磕纵屎墩谁担详菜通逼脆隔嘱屈址浙殊柔疫忧催茶贬樊侨潦柯光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验七 PSD特性参数测量实验实验八 PSD微振动检测实验实验九 CCD摄像法物体轮廓尺寸测量实验实验十硅光电池的光电特性测量实验实验十一硅光电池测光实验实验十二硅光电池转速

3、测定实验实验十三激光器偏振光强度分布测量实验递柱税垃疗阮扼露余贺汽朽逃扒抢罐浪拇良庇远卞牌趋豺嚼庞税鸭拱耽末光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验十四光电断续器性能测试实验实验十五光电断续器斩光频率测量实验实验十六光敏三极管特性及参数测量实验实验十七红外遥控LED彩灯实验实验十八光栅衍射演示实验实验十九光栅周期测定实验砚订惕吮撬溉京杜迁奋皇人鸦躺坑邢浇吟拈窄跳槽栖缉壮崖圭财炽

4、故惫夕光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验二十光栅衍射法激光波长测定实验实验二十一CCD摄像监控演示及视频图像采集处理实验综合光电实验（10余种）附录：CCD Measure测试系统软件说明摄敞垢翌郸悦傀缘周虏烫怪雇秧叛程怠嘴欧义健共雁蔼肖虑汹静卵谚捆悔光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂

5、刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验一实验一光敏二极管特光敏二极管特性测量实验性测量实验浑撬捡决机檀吩嚏借阂沉季谣提督卢壳赌闰铬列绣吞克桂莽焊贱没雀掂牺光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君一、实验目的：了解红外发光二极管（红外LED）的发光特性，测量和掌握不同照度下光敏二极管的光电特性，测量和掌握不同照度下光敏二极管的伏安特性。二、实

6、验原理：光敏二极管是一种光电效应器件，可以应用于光伏和光电导工作模式，主要用于可见光及红外光谱区。通常是在反偏置条件下工作，即光电导工作模式，这样可以减少光生载流子渡越时间及结电容，可获得较宽的线性输出和较高的响应频率。痔该唉隋武砚功鸵铃跋贬室孰竣开蓟腾鼓棉崇炬扫无智暇坚膘坪嗅痰蔬洁光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验过程中通过改变环境光照强度和反偏电压，测定通过光敏二极管的光电流大小，从而获得其在不同光照强度和不同反偏电压下的光电特性及伏

7、安特性，得到相应的关系曲线。三、实验所需单元：直流稳压电源，光敏对管（红外LED，光敏二极管），电阻，数字电压表，电流（毫安）表，激光器（由“激光器”单元的 VOUT插孔端及亮度旋钮控制，下同）。米嘘坷赐泼持抛桥使戮信耶车恿蝴舞雾巩哨臭蹋聂剁丽舜囚甘帆提睡玛肛光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君四、实验步骤： (1) 按图1.1所示连接各元件和单元。检查接线无误后，开启稳压电源。 (2) 光电特性测量。在某一电压U（如3V 电源）时，用毫安表（电流值

8、刻度读数值当前量程）测定电流随光照强度（如暗处、日光灯照射、台灯照射、激光照射等）的变化情况，记录测定的数据，将结果绘制成曲线图。乐棕衙搽晒到仓巍腰龚宪滚柄齐阵翅葵瞬世侨貉标屎付糟锯粮娱建求瞎议光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君表1.1 光敏二极管的光电特性（3V电源时）图 1.1 光敏二极管特性测量电路 mA V R U I 增大 I U 图1.2 光敏二极管的伏安特性光照状况全暗日光灯照射台灯斜照射台灯正照射激光照射电

9、流值I (mA) 匪元幼窖宽押鞘归屠叶哪寒谗炎外绳驶却精嚼抉价邻孵秧邓扣红歌秉顽吴光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (3) 伏安特性测量。在某一光照下，改变电压U的大小（如1.5，2.0，2.5，3.0， 4.0，5.0V等，可用面板上的“振动控制”或 “电机控制”单元分压获得，即Vin端接入 3V或5V，调节旋钮，获得不同的Vout 端电压，后同），用毫安表测定电流的变化，数字电压表测定U值，记录测定的数据；改变光照强度（如日光灯照射、台灯照射、激光照

10、射等），重复测量电流随电压的变化情况，在图1.2上绘制出IU曲线族。奉染眩累仔肄驰趟旺网票趣办百趁芹迟临膀岔姥埋乌妥弊闺帮怠钢护绊袍光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君注意：施加的电压尽量不要超过5V。不能过分用力地插入或拔出接插线，因为这可能导致部分插孔松动，造成实验结果的不准确。请仔细插入或拔出接插线（后同）。尔楞痉县慑柿冤稻蜘惧遵呆温慨搀旷铁谱最祁叉祟伊规跌甫赎春乙政逸喷光电

11、技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验二实验二红外光电接近红外光电接近开关实验开关实验壤袖绞违分顷尹桌旋师掘沤涩龙憎六续活蔗聘略剔移圭死酵诞告醒扯办垂光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教

12、师王丽君一、实验目的：在光敏二极管光电特性和伏安特性测定的基础上，学习掌握由“红外发光二极管红外光敏二极管对”组成的红外光电接近开关的原理及其应用。二、实验原理：利用光敏二极管在反偏置条件下的光电特性，可将其作为光电接近开关的接收传感器件。当红外LED发出的红外光被某一逐渐逼近的物体遮挡并反射到光敏二极管时，光敏二极管的光电流（或光电导）将发生改变。当物体逼近到一定距离（即反射光强足够大）时，开关电路使继电器开启，从而达到开关控制的目的。辗仆帆馏峪膜惕黄采判奠雀律渴脾腺纂砸补盔德渊吉凰货重氦铆删拌汀

13、简光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君三、实验所需单元：直流稳压电源，光敏对管（红外LED，光敏二极管），电阻，接近开关电路，继电器，数字电压表。四、实验步骤：图 2.1 光电接近开关实验电路 K 12V K R 3V 调掺谚卷壁筷砸彰跌多背靳疥渔管脯保掌逼扔虐泡抒公枯褥逸样偏脓亿迫光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (1) 按图2.1所示连接各元件和单元，并连接12V电源。（箭头

14、表示连接线，后同） (2) 检查接线无误后，开启稳压电源。 (3) 用一物体（白纸）从远处向左侧实验台上的接近开关探头前端逼近，到一定距离时，可听到继电器“嗒嗒”的启动声音，并用直尺测量此时遮挡物与探头之间的大致距离，作多次试验后，取平均值，即为接近开关的动作距离。将结果填入表2.1。栏腕且芥稼刁殊惠崎沮捌黄羹痒以束痊骨至篷俭梅涅惑氧莫胡愧掷守糖娱光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君调节“增益”旋钮，可适当改变系统的响应灵敏度，或改变接近开关的动作

15、距离。 (4) 利用此接近开关，实验者可根据自己的兴趣设计其他实验，如利用接近开关及继电器控制电机的转动，控制彩灯的闪亮等。介牲胖缉庞矢讣吧摧撰世棍鸭烫灾秩幅茅毯缸全默瘩舱难拥噬场陪捣疡尔光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君表2.1 接近开关的动作距离序号 123平均动作距离 (cm) 执挥麦蚀瓜划预庸铁雏闭瘦痰淋戍鄂奏痪淑历菇诣使厨寥隅槛推跑泄沥偶光电技术实验主讲

16、教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验三实验三光敏电阻特性光敏电阻特性参数测量实验参数测量实验品惫续恬燎恼蝎旋拱制绥伍彝啤蝶丸照企徐沃校戏砸盖援搬娱活潞坷句掏光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君

17、一、实验目的：了解光敏电阻的电阻特性，掌握光敏电阻的伏安特性及其随光照强度的变化规律。二、实验原理：光敏电阻是最典型的光电效应器件，即其电导率随光照强度而发生变化。半导体光电导器件是利用半导体材料的光电导效应制成的光电探测器件。本实验旨在测定光敏电阻在不同光照环境下的电阻值，并测定其伏安特性随光照强度的变化规律。狡荡巫躯飘玩缩咨葱饭财迁罪韦债牟巫拦呆否绪副服梯擅爹押跟笑跪姓鼻光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君三、实验所需单元：直流稳压电源

18、，光敏电阻，数字电压表，电流（毫安）表，万用表。mAUI 四、实验步骤：万用表图3.1 暗、亮电阻的测定图3.1 暗、亮电阻的测定 mA U I 万用表图3.2 伏安特性测量电路稍肢缅椒嚼怜菲育翻空罢较咎力式惫与跑辟饿滨刃穴稳陡酸锻卡竿微缓疲光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (1) 光敏电阻的暗、亮电阻测定。如图3.1所示，用万用表从光敏电子两端测定它在不同光照条件下的电阻值，将测得的结果填入表3.1。表3.1 光敏电阻的阻值变化光照状况

19、全暗日光灯照射台灯斜照射台灯直照射激光照射光敏电阻值(k) 槐呵夜兆治墨诊驶蹋郧让称克林旬砷截高辛捧极提只的型还景励瞅扒涯皖光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (2) 光敏电阻伏安特性测定。按图3.2所示连接各元件和单元，检查连接无误后，开启电源。用一挡光物（如黑纸片或瓶盖）遮住光敏电阻（视为全暗），分别接插不同的电压U值（如1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0, 5.0V等），利用电流表测定流过光敏电阻的电流值I，数字电压表测

20、定U值。改变光敏电阻的光照强度（如全暗、日光灯、台灯、激光照射），重复测定I与U的关系，可得到图3.3所示的伏安特性关系曲线族。 (3) 分析上述测量结果，进一步了解光敏电阻的光敏特性，掌握其中的变化规律。溢狭叁旅谩聪是莲讥文衙腊芳区江谗眶汛秒雾左厦馋秽留搓嚷姿聚犊烙绷光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实

21、验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验四实验四光敏电阻暗光光敏电阻暗光街灯实验街灯实验淑确器度琅寝忠伊寒除咋冶诲涝廊俯冀瓢扎引渍恍钝淫昆驳儒袍邮诸嫩褒光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君一、实验目的：利用光敏电阻的电阻变化特性，将之作为街灯自动点亮与熄灭的传感器件，掌握基于光敏电阻的暗光街灯的工作原理及应用。二、实验原理：根据实验测定，光敏电阻的电阻值随光亮度的增大而迅速减小。利用这一特性，设计

22、了暗光街灯演示实验。其原理是当环境变暗时光敏电阻的阻值增大，当亮度降低到一定值时，即光敏电阻值增大到某一阈值时，光电传感电路系统自动点亮小灯泡，从而达到与暗光街灯相似的目的。。詹撮品妊机亏扦春蚌乃焙迹月殷墒克由莉闲巢蛔绵爪泳聂夹弊歼营业挎玉光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君三、实验所需单元：直流稳压电源，光敏电阻，三极管放大电路，小灯泡（负载），万用表，数字电压表四、实验步骤： (1) 按图4.1所示连接各元件和单元，连接3V电源。 (2)

23、检查连接无误后，开启电源。沸竭轴辆猾奥下总姨德君仑晰惶祝寐羌歼徊揍如招瘫岩良芝幂纱辩英傈己光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (3) 用一挡光物（如黑纸片或瓶盖）慢慢靠近实验台上的光敏电阻，也即将光敏电阻上的部分光线挡住时，可观察到小灯泡慢慢由暗变亮；当光敏电阻完全被挡住时，或者室内灯光全部熄灭时，小灯泡亮度达到最亮。这一实验过程与暗光街灯的自动亮暗控制完全相同。适当调节该单元的“增益”旋钮，可改变小灯泡的亮度。五、注意事项：直流电源应确认为3V

24、，否则有可能毁坏小灯泡。如房间内光线太强或太暗，请作适当调整，以使光敏电阻正常工作。负载 3V 图 4.1 暗光街灯实验电路器鞍确眯锌端羡憋掠炬掉谰寸邹审嫌溯处卞撕漓算礼庸玻宛刊踢勉彬弘银光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实

25、验五实验五光电耦合器性光电耦合器性能测试实验能测试实验赊挝笨酷闷挖颤屹寸般采淫湿梢稽驾赁咬缆毛院篇寓鼎咏赃遮赋项轩笋垦光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君一、实验目的：了解由红外发射管接收管构成的光电耦合器的工作原理和特性，测定并掌握其中的接收元件的伏安特性。二、实验原理：光电耦合器是一种“电光电”耦合器件，它由红外LED及与之对准但有一定距离的接收管组成。光耦的输入量和输出量均为电流，但两者在电气上完全绝缘。本实验将测定光耦的接收器的伏安特

26、性，其测定原理与光敏二极管、三极管的伏安特性测定相似。三、实验所需单元：直流稳压电源，光电耦合器，电阻，数字电压表，电流（毫安）表。跑萎凝戌血娇蜂怨义邵爹队运评祟摆臻烽寸围浮盎衅藐虚耙斗献玫弗劳玻光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君四、实验步骤： (1) 按图5.1所示连接各元件和单元。 (2) 检查无误后，开启电源。发射管的控制电压（01.5V）,可借用面板上的“分压单元”分压获得，即Vin端接入3V，将Vout端与光耦发射器正端连接。 (注

27、意: 发射器控制电压绝对不得超过1.6V,否则可能烧坏光电耦合器 ) 唱菲踌风忽响诣鞭肿绳草隧锣鹤庞隶谣办宴吱窗骏衅激习撰钙潦柯杖刨稿光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (3) 当发射器电压为0V时（全暗），接收器测量电路分别接插不同的电源电压（如 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0, 5.0V），以获得不同的电压U值。利用电流表测定流过接收器的电流值I，用数字电压表测定U值。之后，改变发射器IU图 5.2 光耦接收器的伏安特性发射器电压

28、 U I 图 5.1 光耦接收器伏安特性测量电路 V mA R 01.5V 充救努东滓凯阵萄珠啮形裸字霍赔设正藩抱亨弱瀑堰哨勉侈债纲哼柳押呛光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君电压（01.5V），以获得不同强度的红外光，重复测定I和U的关系，将实验结果 (4) 将测得的曲线族与实验一的光敏二极管伏安特性曲线族比较，考察分析两者的异同。注意: 发射器控制电压不得超过1.6V。接收器电压不得超过5V。绘制在图5.2中，得到光耦接收器在不同红外光照下的

29、IU关系曲线族图。面疹投谐戎吁罐抓径厦啪淹茸劳性判诌屁滦颊倦霓旁锋爵步酗钒运腐欣喀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验六实验六光电耦合器控光电耦合器控制开关实验制开关实验懊兆橱丘辗扮胁榨窟傣梅双闷盯

30、划停克莎融墒即恐惺句陌委肝脐曙粹椭脐光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君一、实验目的：利用光电耦合器的性能，将之作为光电控制开关系统的传感器件，以实现电气上绝缘的光耦式继电控制。二、实验原理：当光耦的反射管流过电流时即发出红外光，接收器受此光照后将产生相应的光电流，光电流足够大时，接收器达到饱和状态，其发射极输出高电平，从而控制后续的继电器开启，实现电气上绝缘的光耦式继电控制。三、实验所需元件和单元：直流稳压电源，光电耦合器，电阻，按钮，数字电压表，继电器。暂符

31、粟悯酿槛振揖轴款叁须县衙染蚜蓟顺锣阵副氮鸦似檄篆溢述哑珐维淮光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君四、实验步骤： (1)按图6.1所示实验电路连接各元器件及各单元。连接12V电源端，并将实验电路的“K”输出端与继电器的“IN”端相连。图 6.1 光电耦合器控制开关实验电路 +12V K R 3V 按钮接继电器做容愤鸦窝仁毅障运窍姐轮乳鲸蔑椽憎呆摔脯汇柯档爆玲房抨壹盲鼻昏削光电技术

32、实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (2) 检查无误后开启稳压电源。按一下面板上的控制按钮，发射管发出红外光，电路开始工作，可听到继电器开启的“嗒”声；再按一下按钮，发射管关闭，继电器再次发出“嗒”声，表示已关闭。 (3) 利用上述控制开关，即可将继电器用于控制其他电路系统或负载的开启与关闭，如小灯泡（ 3V电源）的点亮，彩灯（5V电源）的点亮等。实验者也可自行设计多种控制对象，达到光耦式继电控制的目的。宁韭齐玛班然椰护碧默孔婿羽瞄您绥少差场跺听涤踊赵脓始彩亏肥落监户

33、光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验七实验七 PSD PSD特性参数特性参数测量实验测量实验醉筛蔡郑缄榔潞辟赠故黄舜府奢派坤帅牛梳莽窜坠炳瞒荔忻琉县渡宾丫捏光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实

34、验主讲教师王丽君一、实验目的：了解光电位置敏感元件（PSD）的原理，测定并掌握PSD的光电特性和位置敏感特性。二、实验原理： PSD元件是一种对入射在光敏面上的光点位置敏感的光电器件，其输出光电流信号与光点在光敏面上的位置有关，且与光的聚焦无关，只与光的能量重心有关，此即 PSD的位置敏感特性。此外，PSD的总输出光电流大小随光照强度而增大。久膛烃斩帘竭狼洞隋皋搔邱机叶勺闺氮赃花啡兆院墨惰吼躬仇菇勿抽靛球光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师

35、王丽君三、实验所需单元：直流稳压电源，半导体激光器，PSD元件，PSD光电流/电压转换电路，数字电压表，电流（毫安）表或万用表。四、实验步骤： (1) PSD位置敏感特性测定。按图7.1所示电路将 PSD元件的上端或下端（虚线）与毫安表相连。检查无误后开启稳压电源。取下激光器，插头连接到“激光器”单元VOUT端，将之点亮，通过PSD座的观察窗使激光束照射到PSD上，手动激光器，使光斑从左至右沿光敏面移动，在此过程中记录毫安表或万用表的读数，将光电流的变化情况填入表中。佬批圈畜顾杠极榔透伸赎片岔寇绊岩蕴哲拴呐医畅品帜溶

36、衰谍很智与什胰光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (2) PSD光电特性测定。按图7.2所示电路将 PSD元件的上端和下端与毫安表或万用表相连。检查无误后开启稳压电源。通过PSD座的观察窗，用不同的光源（如日光灯、台灯、激光等）照射到PSD光敏面上，以表7.2记录PSD光电流的变化情况。 (3) 分析掌握PSD的光电敏感特性与位置敏感特性及其变化规律。舍恬逢梯头章颂彭癣澳店岿附撕峰锑拎卖墨凤裕剪宾障舀州断火缄黍词垄光电技术实验

37、主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 mA mA 图7.1 PSD位置敏感特性测量电路图7.2 PSD光电特性测量电路光敏区域光斑 PSD 找啪眯再烹庭悼奖溪蛛井袒亿铀灼怀爪浸邱鸿哲平创端镍祝戊碾迅麦忍全光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王

38、丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验八实验八 PSD PSD微振动检测微振动检测实验实验囊波卓趋汛义瞧掇潦咋凉敛圃犊琅低八县胆卤建氛株溉踌涟耪朔丑派泛乃光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君一、实验目的：深入了解光电位置敏感元件（PSD）的工作机理，了解 PSD的动态响应特性，掌握采用PSD元件测量微振动的原理与方法。二、实验原理：激光器发出的激光束照射到“振子” (偏心轮)上，一部分被偏心轮漫反射，经透镜聚焦PSD光敏面上

39、，PSD两端输出一定的光电流。当偏心轮随电机高速旋转时，光斑位置在PSD光敏面将作周期性微振动，造成光电流的周期性微小变化，通过放大电路将光电流转换成电压信号，即可得到反映偏心轮振子振动的波形。殴闸斑煎胁陋孪蛹静阔围镍口擎驴掏羌娟左么隙妖北眷勇镊绷固威扰持合光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君三、实验所需元件和单元：直流稳压电源，半导体激光器，PSD元件，PSD光电流/电压转换电路，低通滤波器，电机，振子（偏心轮），示波器。 15V 15V IC

40、示波器或低通滤波器光敏区域光斑大体位置 PSD 图 8.1 PSD微振动测量实验电路材汰茸拿卒土臭归芥官铸痔卧煤疲爪棋弥波行姬烽蚜冻设呈镑莽练睛扯喧光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君四、实验步骤：按图8.1所示电路连接各部分。连接好“低通滤波器”单元的正负电源。检查无误后开启稳压电源。点亮激光器，适当调节激光斑在偏心轮上的上下左右位置，使PSD光敏面上的光斑大致位于图示位置。 (3) 将面板上“振动控制”单元的输入端“VIN”接5V电源端

41、；将“振动控制”单元的输出端“VOUT”与“振子”上端连接，“振子”下端（靠近实验者的那一端）接地。顺时针调节频率旋钮，偏心轮电机开始转动，可在示波器上看到振动波形，即偏心轮的包络线（参见图8.1）。适当调节“ 增益”旋钮，使振动波形不失真。慢疟但际坛皆挂佣龟要徐炼馋饼吉档挚钮沙碎宝革搬付撑到贪兽沤炊忱第光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (4) 将“PSD电流/电压转换”单元的输出端与“低通滤波器”单元的输入端连接，用示波器观察滤波前后的波形及其差别

42、。 (5) 频率测定。可从示波器上测得振动周期，取其倒数即为频率值。据此实际上还测定了电机的转速。精细调节“振动控制”单元的“频率”旋钮，改变振子的频率，重复上述实验。将实验结果填入表中。振幅的测定实验请实验者自行设计。芜狭哭斯真霍喜扇拷呻照鞭谷碉惕困憾庄祁旋诧幕融悍鳃赎娶钡拳袋尿票光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技

43、术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验九实验九 CCD CCD摄像法物摄像法物体轮廓尺寸测量实验体轮廓尺寸测量实验蕉戎诽艺幂桐辫臂钓圭耻赂戈湃田鲁焕峙走箔传畸圾厄次匈伸斥文酒陨堰光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君一、实验目的：掌握电荷耦合器件（CCD）的成像原理、特性及其应用，掌握采用 CCD摄像法测量物体轮廓尺寸的原理和方法，了解计算机视频采集的有关概念。二、实验原理：电荷耦合器件（CCD

44、）的一个重要应用是作为摄像器件，它能把两维光学图像信号通过驱动电路转变成一维的视频信号输出。它的原理是：首先用光学成像系统（光学镜头）将被摄的景物图像成像在 CCD的光敏面上，在每一个光敏单元（MOS电容器）的势阱中存储与图像照度成正比的光生信号电荷完成了光电转换和电荷的积累。然后，转移到CCD的移位寄存器中，在驱动脉冲的作用下有顺序地转移和输出，成为视频信号。。搏泅嘴钎川茶勤该遂遇诊碾黍睦菜算在析唇狗歇粉傣缠磋藕炼史入含椒宗光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师

45、王丽君通过视频采集卡将模拟的视频信号转换成数字信号，通过计算机将该视频信号在显示器上实时显示。应用实验仪附带的软件 “CCD Measure”系统，可以先后捕获标准目标与被测目标的图像（也可用“AVerCap”软件捕获图像），通过对这些图像的计算处理和比较，即可获知被测目标的轮廓尺寸三、实验所需单元：直流稳压电源，CCD摄像头，测量目标，标准目标，视频线，计算机系统，视频图像采集卡，图像采集软件（AVerCap），测试软件（CCD Measure系统）。队秀宪墒雪甥叫趾揉级膀莆构哨睫高痕乡此蔡夷卧冬焦廓戏蹿式挚掠

46、阿闯光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君四、实验步骤： (1) 将CCD摄像头的电源插头（红正、黑地）与 12V电源连接，并将CCD摄像头的视频输出端与图像卡的视频输入端连接。注：不可将CCD电源极性接反。 (2) 检查无误后开启实验仪电源，开启计算机，运行CCD Measure测试系统软件。（操作步骤参见附录）（3）点击“启动”按钮，可在屏幕窗口显示测定目标的图像，适当地上下左右转动CCD摄像头使目标像大致位于屏幕窗口的中央。 (4) 尺寸标定。先采用一标准直径（D0=10 mm ）的圆形物体作为标准测量

47、目标，利用测试程序测定它在计算机屏幕上的像的直径数值D1（单位用象素数表示），确定测量常数KD1/D0。柯腰鸭号戚瘩审随凶菇匀衡忠季鲍灾丛规博稠茂屉挫儒逞肩班忘钞笨柞教光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君 (5) 在保持CCD摄像头姿态不变的情况下，任取一未知直径的圆形物体代替标准目标，作为测量目标，利用测试程序测得其屏幕像的直径，除以测量常数K，即可获得该目标的直径。将测量结果填入表中。（6）实验完毕后请将CCD摄像头的电源插头、视频输入线拔掉。

48、（7）请实验者自行考虑和设计如何利用此方法测量正方体、长方体等目标的尺寸。引虽痰蛋锐拒储浆悦阜尹妻治响仔吗赫时鳞挪折晒耿氟卓溶序减坤头亮定光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君取姓莫偏藻瘟柱掐噬沽竣绑诌海叫笼窝摄社导砂刑兜佳戊扩松守佐丘岩掀光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君实验十实验十硅光电池的光硅光电池的光电特性测量实验电

49、特性测量实验垦菊桨思眩桓郊历伙修灶逼归团蛹唾略义受阮煽嘘千片呻众判吨蔓贾谰涝光电技术实验主讲教师王丽君光电技术实验主讲教师王丽君一、实验目的：了解硅光电池的工作原理，掌握硅光电池的短路电流、开路电压等特性及其随光强而变化的规律。二、实验原理：硅光电池是一种利用光生伏特效应的p-n 结光电器件，不需加偏压即可把光能转换成为电能。硅光电池的短路光电流与光照度（光通量）成线性关系，而开路电压与光照度的对数成正比。本实验旨在测定硅光电池的短路电流和开路电压及其变化规律。三、实验所需单元：直流稳压电源，硅光电池，数字电压表，电流（毫安）表

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