ZYOFSensSB光电传感器实验指导书.docVIP

前 言 激光器的出现，解释了光频载波的产生问题，从此电子技术的各种基本概念（如放大与调制、调制与解调、直接探测与外差探测、信频、和频与差频等等）几乎都移到了光频段。电子学与光学之间的鸿沟在概念上消失了，产生了光频段的电子技术。习惯称为光电子技术。 ZY13OFSens12SB型光电传感器实验台，是本公司为适合光电子、信息工程、物理等专业教学内容的需要，必威体育精装版推出的光电类实验装置。 其优点在于： 实验台目前选用的实验内容，大部分是光电基础实验。重点分析光敏器件和光电传感器的特性和应用场合。学生通过实验应该学会合理的选择传感器的原理和方法。为培养动手能力，还安排有仪器的拆装实验，培养学生对新型光电子仪器的认识程度与兴趣。光电传感器实验台说明 3 实验指南 5 实验一 光电基础知识实验 5 实验二 辐射度与光度学 8 实验三 光敏电阻实验 12 实验四 光敏二极管的特性实验 16 实验五 光敏三极管特性实验 20 实验六 光开关实验（透射式） 24 实验七 红外线反射式光电开关（光耦） 26 实验八 光电池实验 28 实验九 热释电红外传感器实验 31 实验十 光调制解调实验 34 实验十一 PSD位置传感器实验 37 实验十二 光纤位移传感器实验 40 实验十三 光纤温度传感系统特性实验 44 实验十四 光纤压力传感系统特性实验 49 实验十五 光电转速传感器的转速测量实验 52 光电传感器实验台说明 ZY13OFSENS12SB光电传感器实验仪主要有主机箱、传感器装置、实验模板、实验桌四大部分组成。 一、主机箱： 供电电源：AC220V，50HZ。额定功率200W。 1、 提供实验所需的电源： 0-12V连续可调直流稳压电源 0-5V连续可调直流稳压电源 ±15V、+12V、±5V稳压电源 2、 压力源：气压量程4-20KPa（通过调节玻璃转子流量计可以控制气压输出大小） 3、 显示部分 电流表：量程DC20μA、DC200μA、DC20 mA 和DC 200mA四档切换 电压表：量程DC200mV、DC2V和DC20V三档切换 光功率计：量程200μW、2mW和20mW三档切换 光照度计：量程200Lx、2000Lx和20000Lx三档切换 转速表： 0-9999rpm 计时器（秒表）：9999S 气压表：4-40 KPa 4、 温控仪 PID位式调节仪：0-200℃ 二、传感器装置 1、 光敏器件： 光敏电阻 光敏二极管 光敏三极管 红外光敏二极管（光接受） 硅光电池 反射式光耦（红外发射与红外光敏三极管组合） 红外线热释电探头 光照度计探头 光功率计探头 2、 传感器： 光纤传感器（位移、压力、温度） PSD位置传感器 线阵CCD测径系统（可选） 光栅位移传感器（可选） 3、 光源： 普通白炽灯光源、普通发光二极管、红外发射管、半导体激光管及各种滤色镜 三、实验模板 光电器件实验（一）模板 光电器件实验（二）模板 光电器件实验（光开关）模板 光电器件实验（光调制）模板 光电传感器转速测量实验模板 光纤位移传感器实验模板 PSD传感器实验模板 光纤温度压力传感器实验模板 四、实验桌 放置主机箱、实验模板、各种实验器件等 实验桌尺寸为：1600×800×740（mm） 实验指南 实验一 光电基础知识实验 一、实验目的 通过实验使学生对光源分光原理、光的不同波长等基本概念有具体的认识。 二、实验内容 观察普通光源经过三棱镜的实验现象； 观察不同颜色的光经过三棱镜的实验现象； 观察半导体激光器经过三棱镜的实验现象； 观察太阳光经过三棱镜的实验现象。 三、实验仪器 ZY13OFSens12SB 主机箱 一台 普通光源 一个 三棱镜（分光装置） 一个 半导体激光器 一个 滤色片（七色） 一套 支架 一套 导线 若干 四、实验原理 三棱镜的分光作用原理基于以下几点： 1、三棱镜表面对光线的折射作用。 三棱镜对不同波长的各色光具有不同的折射率。因此当三棱镜中入射的光（白光为各种不同波长的复合光，从波长为400nm紫光至760nm的红光）则三棱镜对不同色光具有不同折射率。各色光经折射后的折射角将不同。因此通过三棱镜出射时，各色光的偏角也随之不同。所以，白光经过三棱镜折射以后将分解成各种色光并呈现出一片按序排列的颜色。这种现象称为光的色散。 2、图1-1画出了三棱镜