光电检测实验报告

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光电检测实验报告

光电检测实验报告

光电检测实验报告光电检测试验报告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?e??p??n?e??n ,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,?表示迁移率。

当两端加上电压U后,光电流为:Iph?A????U d式中A为与电流垂直的外表,d为电极间的间距。

在一定的光照度下,??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,说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,那么灵敏度越高。

在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻,试作性能比拟分析。

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,光电流越大那么灵敏度越高。

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UR,和电流数据,同时算出此时光敏电阻的阻值,并填入以下表格,根据实验数据画出光敏电阻的伏安特性曲线。

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: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=ΦI kαΦ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/V246810U/V0.090.210.320.430.56I/uA1427.54255.270.5暗电流:0.5uA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。

光电检测实验报告(1)光敏电阻

光电检测实验报告(1)光敏电阻

光电检测实验报告(1)光敏电阻光电检测实验报告实验名称:光敏电阻特性测试实验实验者:实验班级:实验时间:一:实验目的1、学习掌握光敏电阻工作原理2、学习掌握光敏电阻的基本特性3、掌握光敏电阻特性测试的方法4、了解光敏电阻的基本应用二、实验内容1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验3、光敏电阻的伏安特性测试实验4、光敏电阻的光电特性测试实验5、光敏电阻的光谱特性测试实验三、实验仪器1、光敏电阻综合实验仪 1个2、光通路组件 1套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、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验(1)将光敏电阻完全置入黑暗环境中(将光敏电阻装入光通路组件,不通电即为完全黑暗),使用万用表测试光敏电阻引脚输出端,即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。

(2)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。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”,将拨位开关S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。

(4)将直流电源正负极与电压表头对应相连,打开电源,将直流电流调到12V,关闭电源,拆除导线。

(5) 按照如下电路连接电路图,RL取RL=RL6=1M。

(6)打开电源,记录电压表的读数,使用欧姆定理I=U/R得出支路中的电流值I暗图2-6 光敏电阻暗电流测试电路2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验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)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”,将拨位开关S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。

光电测量技术实验报告

光电测量技术实验报告

一、实验目的1. 了解光电测量技术的基本原理和实验方法;2. 掌握光电传感器的工作原理和应用;3. 通过实验验证光电测量技术的实际应用效果。

二、实验原理光电测量技术是利用光电效应将光信号转换为电信号,通过测量电信号的大小来反映光信号的强度、位置、频率等物理量。

本实验采用光电传感器作为测量工具,通过实验验证光电测量技术的实际应用效果。

三、实验器材1. 光电传感器;2. 光源;3. 信号发生器;4. 电压表;5. 数据采集器;6. 实验台。

四、实验步骤1. 将光电传感器固定在实验台上,确保传感器与光源的位置和距离符合实验要求;2. 打开信号发生器,设置合适的频率和幅度;3. 将光电传感器输出端连接到数据采集器,数据采集器连接到电脑;4. 打开数据采集器软件,设置采样频率和采集时间;5. 打开光源,观察光电传感器输出端电压的变化;6. 记录电压随时间的变化数据;7. 关闭光源,重复步骤5和6,观察光电传感器输出端电压的变化;8. 对实验数据进行处理和分析。

五、实验结果与分析1. 实验结果显示,在光源照射下,光电传感器输出端电压随着光源强度的增加而增加,随着光源距离的增加而减小;2. 在关闭光源的情况下,光电传感器输出端电压基本稳定,说明光电传感器具有较好的抗干扰能力;3. 通过对实验数据的处理和分析,可以得出以下结论:(1)光电测量技术可以有效地将光信号转换为电信号,实现对光强度的测量;(2)光电传感器具有较好的抗干扰能力,可以应用于实际测量场合;(3)光电测量技术具有测量精度高、响应速度快、非接触等优点。

六、实验总结1. 本实验验证了光电测量技术的实际应用效果,掌握了光电传感器的工作原理和应用;2. 通过实验,了解了光电测量技术在光强度、位置、频率等物理量测量中的应用;3. 实验过程中,学会了使用光电传感器、信号发生器、数据采集器等实验器材,提高了实验操作技能。

七、实验展望1. 深入研究光电测量技术的原理和应用,探索其在更多领域的应用前景;2. 优化实验方案,提高实验精度和可靠性;3. 探索光电测量技术与人工智能、大数据等领域的结合,推动光电测量技术的发展。

光电探测实验报告

光电探测实验报告

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为了光敏电阻,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彻底掩盖,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。

偏压 2V 4V 6V 8V 10V 12V光电阻 I光电阻 II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。

光电检测实验报告光电二极管

光电检测实验报告光电二极管

光电检测实验报告光电二极管
与实验报告有关
一、实验目的
本实验旨在探究光电二极管的基本特性,了解不同参数对光电二极管
的作用原理。

二、实验原理
光电二极管是一种特殊的半导体器件,由一个P半导体和一个N半导
体组成。

其结构类似于普通的二极管,它是由一块金属片和一块硅片组成的。

金属片在表面覆盖着一层半导体材料层,而硅片则覆盖着一层P沟槽,形成一个PN结构,这就是光电二极管的基本结构。

当光电二极管接受到
外部光照时,在P层和N层之间就会产生电子-空穴对,并促使电子向N
层移动,从而在P层和N层之间构成一个电流,也就是由光引起的电流。

三、实验设备
1、光源:LED灯泡;
2、示波器:用于测量光电二极管的输出电流与电压;
3、电源:用于给光电二极管提供电势;
4、电阻:用于限制光电二极管的输出电流;
5、光电二极管:本次实验使用的是JH-PJN22;
6、多用表:用于测量电流、电压。

四、实验步骤
1、用多用表测量光电二极管JH-PJN22的参数,测量其正向电压和正向电流与LED照射强度的关系;
2、设置由电源、电阻和光电二极管组成的电路,并使用示波器测量输出电流和电压;。

光电检测实验

光电检测实验

实验一、光照度计设计实验一、实验目的1、了解和掌握光电池在光照度计上的应用原理2、了解和掌握光照度计结构原理3、了解和掌握光照度计电路设计原理二、实验内容1、光照度计测量光照度实验2、光照度计设计性实验三、实验仪器1、光电创新实验仪主机箱2、光照度计&光功率计设计模块3、照度计探头4、连接线4、万用表四、实验原理光照度是光度计量的主要参数之一,而光度计量是光学计量最基本的部分。

光度量是限于人眼能够见到的一部分辐射量,是通过人眼的视觉效果去衡量的,人眼的视觉效果对各种波长是不同的,通常用V(λ)表示,定义为人眼视觉函数或光谱光视效率。

因此,光照度不是一个纯粹的物理量,而是一个与人眼视觉有关的生理、心理物理量。

光照度是单位面积上接收的光通量,因而可以导出:由一个发光强度I的点光源,在相距L处的平面上产生的光照度与这个光源的发光强度成正比,与距离的平方成反比,即:2E/LI式中:E——光照度,单位为Lx;I——光源发光强度,单位为cd;L——距离,单位为m。

光照度计是用来测量照度的仪器,它的结构原理如下图所示:图 1-1图中D为光探测器,图3-2为典型的硅光探测器的相对光谱响应曲线;C为余弦校正器,在光照度测量中,被测面上的光不可能都来自垂直方向,因此照度计必须进行余弦修正,使光探测器不同角度上的光度响应满足余弦关系。

余弦校正器使用的是一种漫透射材料,当入射光不论以什么角度射在漫透射材料上时,光探测器接收到的始终是漫射光。

余弦校正器的透光性要好;F为V(λ)校正器,在光照度测量中,除了希望光探测器有较高的灵敏度、较低的噪声、较宽的线性范围和较快的响应时间等外,还要求相对光谱响应符合视觉函数V (λ),而通常光探测器的光谱响应度与之相差甚远,因此需要进行V(λ)匹配。

匹配基本上都是通过给光探测器加适当的滤光片(V(λ)滤光片)来实现的,满足条件的滤光片往往需要不同型号和厚度的几片颜色玻璃组合来实现匹配。

led光电性能测试实验报告

led光电性能测试实验报告

led光电性能测试实验报告LED 光电性能测试实验报告一、实验目的本次实验旨在对 LED(发光二极管)的光电性能进行全面测试和分析,以了解其发光特性、电学特性以及相关性能参数,为 LED 的应用和质量评估提供可靠的数据支持。

二、实验原理1、发光原理LED 是一种半导体器件,当电流通过时,电子和空穴在半导体材料的 PN 结处复合,释放出能量以光子的形式发出光。

2、光电特性LED 的光电特性主要包括光通量、发光强度、光谱分布、色温、显色指数、正向电压、反向电流等。

三、实验设备与材料1、光色电综合测试系统用于测量LED 的光通量、发光强度、光谱等光学参数,以及电压、电流等电学参数。

2、直流电源提供稳定的电流和电压输出,驱动 LED 工作。

3、积分球用于收集和均匀化 LED 发出的光,以提高光测量的准确性。

4、标准光源用于校准光色电综合测试系统。

5、待测试的 LED 样品若干四、实验步骤1、样品准备选取外观完好、无明显缺陷的 LED 样品,并对其引脚进行清洁和处理,以确保良好的电气接触。

2、连接测试系统将 LED 样品的正负极分别与直流电源的正负极相连,同时将 LED 放入积分球内,并将积分球与光色电综合测试系统连接。

3、设定测试条件在直流电源上设置合适的电流和电压,以满足 LED 的正常工作条件。

在光色电综合测试系统中设置相应的测试参数,如测量范围、积分时间等。

4、进行测试开启直流电源,使 LED 发光,同时启动光色电综合测试系统,进行光通量、发光强度、光谱等光学参数的测量,以及正向电压、反向电流等电学参数的测量。

5、数据记录与分析将测试得到的数据进行记录,并对数据进行分析和处理,计算出LED 的相关性能参数,如光效、色温、显色指数等。

6、重复测试为了提高测试结果的准确性和可靠性,对每个 LED 样品进行多次重复测试,并取平均值作为最终的测试结果。

五、实验数据与结果1、光通量测试得到的 LED 光通量范围为_____lm 至_____lm,平均值为_____lm。

光电装置测试实验报告(3篇)

光电装置测试实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解光电装置的基本原理和结构。

2. 掌握光电装置的测试方法及实验步骤。

3. 分析光电装置的测试结果,评估其性能。

4. 探讨光电装置在实际应用中的优缺点。

二、实验原理光电装置是利用光电效应将光能转换为电能的装置。

其主要原理是:当光照射到半导体材料上时,电子被激发并产生电流,从而实现光电转换。

三、实验器材1. 光源:可见光LED灯、红外LED灯、激光器等。

2. 光电探测器:光敏电阻、光电二极管、光电三极管等。

3. 测试电路:电流表、电压表、信号发生器等。

4. 测试软件:示波器、数据采集卡等。

5. 实验平台:实验桌、支架等。

四、实验步骤1. 搭建测试电路:根据实验要求,将光源、光电探测器、测试电路和测试软件连接起来。

2. 测试光源特性:a. 调整光源的输出功率,观察光电探测器输出电流的变化,记录数据。

b. 改变光源的波长,观察光电探测器输出电流的变化,记录数据。

3. 测试光电探测器特性:a. 调整光电探测器的偏置电压,观察输出电流的变化,记录数据。

b. 改变光电探测器的负载电阻,观察输出电压的变化,记录数据。

4. 测试光电转换效率:a. 测量光源的输出功率和光电探测器的输出电流,计算光电转换效率。

b. 改变光源的输出功率,重复上述步骤,记录数据。

5. 分析测试结果:a. 分析光源和光电探测器的特性曲线,评估其性能。

b. 计算光电转换效率,评估光电装置的转换效率。

五、实验结果与分析1. 光源特性:通过调整光源的输出功率和波长,观察光电探测器输出电流的变化,可以评估光源的稳定性和线性度。

2. 光电探测器特性:通过调整光电探测器的偏置电压和负载电阻,可以评估光电探测器的灵敏度、响应速度和线性度。

3. 光电转换效率:通过计算光电转换效率,可以评估光电装置的整体性能。

六、实验结论1. 光电装置可以将光能转换为电能,具有高效、环保等优点。

2. 光源和光电探测器的性能对光电装置的转换效率有很大影响。

光电探测实验报告总结(3篇)

光电探测实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,了解光电探测的基本原理和实验方法,掌握光电探测器的性能测试技术,并分析光电探测在现实应用中的重要性。

实验过程中,我们对光电探测器的响应特性、灵敏度、探测范围等关键参数进行了测试和分析。

二、实验原理光电探测器是一种将光信号转换为电信号的装置,广泛应用于光电通信、光电成像、环境监测等领域。

实验中,我们主要研究了光电二极管(Photodiode)的工作原理和特性。

光电二极管是一种半导体器件,当光照射到其PN结上时,会产生光生电子-空穴对,从而产生电流。

三、实验仪器与材料1. 光电二极管2. 光源(激光笔、LED灯等)3. 光电探测器测试仪4. 示波器5. 数字多用表6. 光纤连接器7. 光学平台8. 环境温度计四、实验步骤1. 光电二极管性能测试(1)将光电二极管与光源、测试仪连接,确保连接牢固。

(2)调整光源强度,观察光电探测器输出电流的变化,记录不同光照强度下的电流值。

(3)测试光电二极管在不同波长下的光谱响应特性,记录不同波长下的电流值。

2. 光电探测器灵敏度测试(1)调整环境温度,观察光电探测器输出电流的变化,记录不同温度下的电流值。

(2)改变光源距离,观察光电探测器输出电流的变化,记录不同距离下的电流值。

3. 光电探测器探测范围测试(1)在固定光源强度下,调整探测器与光源的距离,观察输出电流的变化,记录探测范围。

(2)在固定探测器与光源的距离下,调整光源强度,观察输出电流的变化,记录探测范围。

五、实验结果与分析1. 光电二极管性能测试实验结果表明,随着光照强度的增加,光电二极管输出电流逐渐增大。

在相同光照强度下,不同波长的光对光电二极管输出的电流影响不同,表明光电二极管具有光谱选择性。

2. 光电探测器灵敏度测试实验结果显示,随着环境温度的升高,光电二极管输出电流逐渐增大,表明光电探测器对温度具有一定的敏感性。

同时,在光源距离变化时,光电探测器输出电流也相应变化,说明光电探测器的探测范围与光源距离有关。

检测技术光电实验报告

检测技术光电实验报告

一、实验目的1. 理解光电效应的基本原理及其在光电检测中的应用。

2. 掌握光电检测器的工作原理和特性。

3. 通过实验验证光电检测技术在信号检测中的应用效果。

4. 学习如何设计和搭建光电检测系统。

二、实验原理光电效应是指当光子照射到物质表面时,能够将物质中的电子激发出来,形成光电子。

光电检测技术就是利用这一效应,将光信号转换为电信号,实现对光、电场、磁场等信号的检测。

本实验采用光电二极管作为光电检测器,其基本工作原理是:当光照射到光电二极管上时,光电二极管内的电子会被激发出来,形成光电流。

光电流的大小与入射光的强度成正比。

三、实验器材1. 光电二极管2. 光源(如激光笔)3. 数字多用表4. 光电检测电路板5. 连接线6. 实验台四、实验步骤1. 搭建光电检测电路:按照实验指导书的要求,将光电二极管、光源、数字多用表和电路板连接好,确保电路连接正确无误。

2. 调整光源强度:使用激光笔照射光电二极管,调整光源的强度,观察数字多用表上光电流的变化。

3. 测量光电二极管的响应度:记录不同光照强度下,光电二极管的光电流值,并计算光电二极管的响应度。

4. 研究光电二极管的暗电流:关闭光源,观察数字多用表上光电流的变化,记录暗电流值。

5. 分析光电检测系统的性能:通过实验数据,分析光电检测系统的性能,包括响应度、暗电流等参数。

五、实验结果与分析1. 光电二极管的响应度:实验结果显示,光电二极管的响应度随光照强度的增加而增加,与理论相符。

2. 光电二极管的暗电流:实验结果显示,在无光照条件下,光电二极管存在一定的暗电流,这可能是由于电路中的热噪声等原因造成的。

3. 光电检测系统的性能:根据实验数据,可以计算出光电检测系统的性能参数,如响应度、暗电流等,并与理论值进行比较,分析实验误差。

六、实验总结1. 通过本次实验,我们掌握了光电效应的基本原理及其在光电检测中的应用。

2. 我们了解了光电二极管的工作原理和特性,并学会了如何设计和搭建光电检测系统。

光电测试报告

光电测试报告

光电测试报告
测试对象:X型号光电器件
测试时间:2021年7月20日
测试地点:XXX实验室
测试目的:对X型号光电器件的基本光电参数进行测试,验证其符合客户要求,或者发现并解决潜在问题。

测试方法:
1. 测试器件放置于照射光源下,以正常光照条件下进行测试。

2. 测量光电器件的电-光转换特性、光-电转换特性和谱响应。

测试结论:
1. 电-光转换:在波长为830nm的激光照射下,测试得到X型
号光电器件的电-光转换效率为45%。

2. 光-电转换:在波长为850nm的激光照射下,测试得到X型
号光电器件的光-电转换效率为40%。

3. 谱响应:在315-1100nm波长范围内逐步测量,测试得到X
型号光电器件的谱响应特性符合客户要求,并不存在异常现象。

综上所述:经过测试,得出X型号光电器件的电-光转换效率、光-电转换效率和谱响应特性均符合客户要求,质量稳定、可靠。

光电监测技术实验报告

光电监测技术实验报告

一、实验目的1. 了解光电监测技术的原理和基本组成。

2. 掌握光电监测仪器的使用方法。

3. 分析光电监测技术在实际应用中的优势和局限性。

4. 通过实验验证光电监测技术的有效性和准确性。

二、实验原理光电监测技术是一种基于光电效应的监测技术,通过将光信号转换为电信号,实现对目标物体或环境的监测。

其基本原理是:当光线照射到光电元件上时,光电元件会产生电流,电流的大小与光强成正比。

通过检测光电元件产生的电流,可以实现对光强的监测。

三、实验仪器与设备1. 光电监测仪器:光电传感器、信号调理电路、数据采集器等。

2. 光源:激光笔、LED灯等。

3. 标准光强计:用于测量光强。

4. 实验台:用于固定仪器和设备。

四、实验内容与步骤1. 光电传感器安装与调试(1)将光电传感器安装在实验台上,确保其稳定。

(2)连接光电传感器与信号调理电路,调整光电传感器的灵敏度。

2. 光强测量(1)使用标准光强计测量不同光源的光强。

(2)将光电传感器对准光源,记录传感器输出的电流值。

3. 光电监测效果分析(1)分析光电传感器在不同光强下的输出电流,绘制电流-光强曲线。

(2)比较光电监测技术与其他监测技术的优缺点。

4. 光电监测应用实例(1)模拟实际应用场景,如自动照明、安防监控等。

(2)观察光电监测技术在实际应用中的效果。

五、实验结果与分析1. 光电传感器在不同光强下的输出电流与光强之间存在线性关系。

2. 光电监测技术在自动照明、安防监控等领域具有广泛的应用前景。

3. 与其他监测技术相比,光电监测技术具有以下优势:(1)监测精度高:光电监测技术基于光电效应,可以实现对光强的精确测量。

(2)抗干扰能力强:光电监测技术受电磁干扰较小,具有较强的抗干扰能力。

(3)适用范围广:光电监测技术可应用于多种环境,如室内、室外、潮湿、高温等。

4. 光电监测技术的局限性:(1)成本较高:光电监测仪器设备成本较高,限制了其在一些领域的应用。

(2)易受环境因素影响:光电监测技术受光照强度、温度、湿度等环境因素影响较大。

光电效应实验的实验报告(3篇)

光电效应实验的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解光电效应的基本规律。

2. 验证爱因斯坦光电效应方程。

3. 掌握用光电效应法测定普朗克常量的方法。

4. 学会用作图法处理实验数据。

二、实验原理光电效应是指当光照射在金属表面时,金属表面会发射出电子的现象。

这一现象揭示了光的粒子性,即光子具有能量和动量。

爱因斯坦在1905年提出了光量子假说,认为光是由光子组成的,每个光子的能量与其频率成正比。

光电效应方程为:\(E = h\nu - W_0\),其中 \(E\) 为光电子的最大动能,\(h\) 为普朗克常量,\(\nu\) 为入射光的频率,\(W_0\) 为金属的逸出功。

三、实验仪器与材料1. 光电效应实验仪2. 汞灯3. 干涉滤光片4. 光阑5. 高压灯6. 微电流计7. 电压表8. 滑线变阻器9. 专用连接线10. 坐标纸四、实验步骤1. 将实验仪及灯电源接通,预热20分钟。

2. 调整光电管与灯的距离为约40cm,并保持不变。

3. 用专用连接线将光电管暗箱电压输入端与实验仪电压输出端连接起来。

4. 将电流量程选择开关置于所选档位(-2V-30V),进行测试前调零。

5. 调节好后,用专用电缆将电流输入连接起来,系统进入测试状态。

6. 将伏安特性测试/遏止电压测试状态键切换到伏安特性测试档位。

7. 调节电压调节的范围为-2~30V,步长自定。

8. 记录所测UAK及I的数据,在坐标纸上绘制UAK-I曲线。

9. 重复以上步骤,改变入射光的频率,记录不同频率下的UAK-I曲线。

10. 根据UAK-I曲线,计算不同频率下的饱和电流和截止电压。

11. 利用爱因斯坦光电效应方程,计算普朗克常量。

五、实验数据整理与归纳1. 不同频率下的UAK-I曲线(附图)2. 不同频率下的饱和电流和截止电压3. 计算得到的普朗克常量六、实验结果与分析1. 根据实验数据,绘制不同频率下的UAK-I曲线,可以看出随着入射光频率的增加,饱和电流逐渐增大,但增速逐渐减小。

光电检测实习报告..

光电检测实习报告..

光电检测技术实习报告学生姓名:班级:学号:指导老师:目录实验一光敏电阻特性实验 (1)实验二光敏电阻的应用——暗灯控制 (6)实验三光敏二极管特性实验 (7)实验四光敏三极管特性实验 (12)实验五光敏管的应用——光控电路 (15)实验六红外光敏管特性实验 (16)实验七红外光敏管的应用——红外检测 (19)实验八光电池特性实验 (20)实验九光电池的应用——光强计 (24)实验十光纤位移传感器特性实验 (25)实验十一光纤位移传感器——位移测量 (26)实验十二光纤位移传感器——测温实验 (27)实验十三光纤位移传感器——转速测量 (28)实验十四光电耦合式传感器——转速测量 (29)实验十五菲涅尔透镜特性实验 (30)实验一 光敏电阻特性实验一.实验目的:1.了解光敏电阻的工作原理。

2.掌握使用本仪器测定光敏电阻的各种特性。

3.了解从实验曲线中获取物理特性的方法。

二.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,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,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。

光敏电阻应用得极为广泛,可见光波段和大气透过的几个窗口都有适用的光敏电阻,利用光敏电阻制成的光控开关在日常生活中随处可见,当内光电效应发生时,光敏电阻电导率的改变量为:p n p e n e σμμ∆=∆⋅⋅+∆⋅⋅图(1)在上式中,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 AI U dσ=⋅∆⋅ 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。

光敏电阻在未受到光照射时的阻值称为暗电阻,此时流过的电流称为暗电流,光敏电阻受到光照射时的阻值称为亮电阻,此时流过的电流称为亮电流,亮电流与暗电流之差称为光电流,一般暗电阻越大,亮电阻越小,光敏电阻的灵敏度越高,光敏电阻的暗电阻一般在兆欧数量级,亮电阻在几千欧以下,暗电阻与亮电阻之比一般在102~106之间。

光电检测实验报告

光电检测实验报告

光电检测实验报告光电检测实验报告引言:光电检测是一种常见的实验方法,通过光电效应原理,将光信号转化为电信号进行测量和分析。

本次实验旨在通过搭建光电检测系统,探索光电效应在不同条件下的特性,并研究其在实际应用中的潜力。

一、实验装置的搭建实验装置由光源、光电探测器和信号处理器组成。

光源可以选择激光器、LED 等,而光电探测器则包括光电二极管、光电倍增管等。

信号处理器用于放大和转换光电信号,常见的有放大器、滤波器等。

二、光电效应的研究光电效应是指当光照射到物质表面时,光子能量被物质吸收,从而产生电子的现象。

实验中,我们通过改变光源的强度和波长,以及调整光电探测器的位置和方向,研究光电效应的特性。

1. 光源强度对光电效应的影响在实验中,我们使用不同强度的光源照射光电探测器,记录下光电流的变化情况。

实验结果显示,光源强度越大,光电流也越大,这表明光电效应与光源的强度呈正相关关系。

2. 光源波长对光电效应的影响我们使用不同波长的光源照射光电探测器,观察光电流的变化。

实验结果显示,不同波长的光源对光电效应的影响不同。

在可见光范围内,短波长的光源产生的光电流较大,而长波长的光源产生的光电流较小。

这说明光电效应与光源的波长呈负相关关系。

三、光电检测在实际应用中的潜力光电检测技术在许多领域中有着广泛的应用,如光电传感器、光电测距仪等。

以下是一些实际应用案例:1. 光电传感器在自动化生产中的应用光电传感器可以通过光电效应检测物体的存在与否,广泛应用于自动化生产线上。

例如,在汽车制造过程中,光电传感器可以检测零件的位置和质量,实现自动化装配和质量控制。

2. 光电测距仪在测量领域中的应用光电测距仪利用光电效应测量物体与测距仪之间的距离。

它可以应用于建筑测量、地质勘探等领域。

例如,在建筑测量中,光电测距仪可以快速、准确地测量建筑物的高度和距离,提高测量效率。

结论:通过本次实验,我们搭建了光电检测系统,并研究了光电效应在不同条件下的特性。

光电检测实验报告(6)线阵CCD

光电检测实验报告(6)线阵CCD

光电检测实验报告实验名称:线阵CCD原理及应用实验实验者:实验班级:实验时间:指导老师:一、实验目的①、掌握用双踪迹示波器观测二相线阵CCD驱动器各路脉冲的频率、幅度、周期和相位关系的测量方法。

②、通过测量CCD驱动脉冲之间的相位关系,掌握二相线阵CCD的基本工作原理。

③、通过测量典型线阵CCD的输出脉冲信号与驱动脉冲的相位关系,掌握CCD的基本特征。

二、实验内容1、CCD驱动频率观测;2、积分时间测量。

三、实验仪器1、双踪同步示波器(20MHz以上) 1台2、CCD原理应用实验箱 1台五、实验步骤打开CCD原理与应用实验箱的电源开关,观察积分时间显示窗口和驱动频率显示窗口的显示数据,并用积分时间设置按钮调整积分时间档为0档(按钮依次由0→1→2→3→0),用频率设置按钮调整频率为0档(按钮依次由0→1→2→3→0)。

然后打开示波器的电源开关,用双踪示波器检查CCD驱动器的各路脉冲波形是否正确(参考实验箱面板上时序图)。

如符合,则继续进行以下实验;否则,应请指导教师进行检查。

实验1.1 驱动频率观测打开示波器的电源开关,将CH1和CH2的扫描线调至适当位置,将示波器同步选择器开关调至CH1位置(用CH1做同步信号)。

打开CCD原理与应用实验箱的电源开关。

用CH1探头测试转移脉冲ΦSH,并调节使之同步,使ΦSH脉宽适当以便于观测。

用探头CH2分别测试Φ1、Φ2等信号。

观察各信号的相位是否符合图1-4所示的波形(特别要注意各信号之间的相位关系)。

用探头CH1测试Φ1并使之同步。

用CH2分别测试Φ2、ΦR等信号。

看其是否符合图1-4所示的波形。

驱动频率的测量:分别测出Φ1、Φ2、ΦR的周期、频率、幅度,填入表1-2中。

改变频率选择开关,再测出Φ1、Φ2、ΦR周期、频率、幅度,也填入表1-2。

关机结束。

关闭CCD原理应用实验箱电源,关闭示波器电源。

实验1.2 积分时间的测量将频率设为0(档),积分时间设为0(档),用CH1观测SH脉冲周期,并将ΦSH的周期(即积分时间),填入表1-3中。

光电检测实验报告

光电检测实验报告

实验三十光纤位移传感器(半圆分部)的特性实验一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能。

二、基本原理:本实验采用的是导光型多模光纤,它由两束光纤组成半圆分布的Y型传感探头,一束光纤端部与光源相接用来传递发射光,另一束端部与光电转换器相接用来传递接收光,两光纤束混合后的端部是工作端亦即探头,当它与被测体相距X时由光源发出的光通过一束光纤射出后,经被测体反射由另一束光纤接收,通过光电转换器转换成电压,该电压的大小与间距X有关,因此可用于测量位移。

三、需用器件与单元:光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流电源±15V、铁测片。

四、实验步骤:1、根据图9-1安装光纤位移传感器,二束光纤分别插入实验板上光电变换座内,其内部装有发光管D及光电转换管T。

2、将光纤实验模板输出端V0与数显单元相连,见图9-2。

3、在测微头顶端装上铁质圆片,作为反射面,调节测微头使探头与反射面轻微接触,数显表置20V档。

4、实验模板接入±15V电源,合上主控箱电源开关,调节RW2使数显表显示为零。

5、旋转测微头,使被测体离开探头,每隔0.1mm读出数显表显示值,将其填入9-1。

注:电压变化范围从0→最大→最小必须记录完整。

表9-1:光纤位移传感器输出电压与位移数据如下表所示:通过上述的表格可以找出在X=6.5或者6.6mm时输出电压才达到最大值为6.78或者6.79V,但当继续寻找最小值的时候并没有找到,输出电压随着位移的增大逐渐的减小,但是减小的幅度会渐渐的趋于平衡,在达到测微头最大量程时还在继续的减小,因此并没有找到最小的记录。

并认为X=4mm时为最小的0。

6、根据表9-1数据,作出光纤位移传感器的位移特性图,并加以分析、计算出前坡和后坡的灵敏度及两坡段的非线性误差。

答:利用excel对数据进行分析得光纤位移传感器的位移特性图如下所示:通过光纤位移传感器的位移特性图可知:其图形被分为前坡和后坡两部分,在前坡输出电压随着位移的增大而增大并且达到最大值,并且前坡的增大的幅度比较大,在后坡输出电压随着位移的增大不再增大而是相应的减小,减小的幅度较小,并逐渐的趋于稳定。

光电检测实验报告(5)光电耦合开关实验

光电检测实验报告(5)光电耦合开关实验

光电检测实验报告实验名称:光电耦合开关实验实验者:实验班级:实验时间:指导老师:一、实验目的1、了解光开关(反射式、对射式)的工作原理及其特性2、了解并掌握使用光开关测量转速的原理及方法二、实验内容1、对射式光开关转速测量实验2、反射式光开关转速测量实验三、实验仪器1、光电耦合开关实验仪 1台2、连接导线若干3、电源线 1根四、实验步骤1) 对射式光开关转速测量实验1、将面板左上对射式光电开关用导线对应接入面板中间上面的光电开关输入端,光电开关探测器端绿色护套插座接驱动开关指示输入端绿色护套插座。

2、打开电源,手动转动转盘,使光电开关光路挡住或畅通,观察输出开关指示灯状态。

3、转速调节输出端通过导线与电机输入端连接,将解调电路输出端接入频率表。

4、打开电源,调节转速,观测转速改变。

注意,转速单位为转/分钟。

5、关闭电源。

8) 反射式光开关转速测量实验1、将面板左上反射式光电开关用导线对应接入面板中间上面的光电开关输入端,光电开关探测器端绿色护套插座接驱动开关指示输入端绿色护套插座。

2、打开电源,手动转动转盘,使光电开关光路挡住或畅通,观察输出开关指示灯状态。

3、转速调节输出端通过导线与电机输入端连接,将解调电路输出端接入频率表。

4、打开电源,调节转速,观测转速改变。

注意,由于转盘上有6个孔,转盘转动一周输出个脉冲信号,因此实际转速应该等于显示转速的1/6。

5、关闭电源。

五、实验测得数据1、对射式:W=Wo/6=680/6=113.3rad/s2、反射式:W=Wo/6=700/6=116,7rad/s(其中为W实际转速,Wo为显示转速)六、实验结束后,整理器材、清理桌面。

【光电检测技术实验报告】_中国矿业大学机电工程学院

【光电检测技术实验报告】_中国矿业大学机电工程学院
三、实验仪器与设备: 1、主要仪器设备
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,伏特表或数字电压表,微位移调节实验台。
2、实验电路及连线
+15V 数字电压表 IC -15V 图 1 PSD 测位移距离实验电路
四、实验步骤:
1、按照电路图连接电路,检查并开启电源; 2、开启激光器,使其成像于 PSD 光敏面,仔细调整光斑; 3、 调节左实验台旋钮使其向左移动, 每移动 2mm 记录相应 的电压表读数,填入数据表格; 4、根据所记录数据绘制电压位移曲线,计算灵敏度的平均 值,并估算位移测量的分辨精度。
10
15
20
25 S/mm
图 1 电 压 -位 移 图
2013 ~2014
学年 第

学期
中国矿业大学机电工程学院 机电工程综合实验中心
实验报告

课程名称
《光 电 检 测 技 术 》
实验名称 CCD 摄 像 法 物 体 轮 廓 尺 寸 测 量 实 验
专业年级 学生姓名 同组成员 实验日期 学号
2014.6.18
二、实验原理:
本实验说明光电位置敏感元件(PSD)的静态工作情况。光电 位置敏感元件是一种对入射到光敏面上的光点位置敏感的光 电器件,其输出信号与光点在光敏面上的位置有关,且与光的聚 焦无关,只与光的能量中心有关。利用这一点,当被测目标上的 光斑随着被测目标的前后移动而移动时,PSD 光敏面上的光斑 像(由被测目标上的光斑通过成像物镜所成)也相应移动,这样, 通过检测 PSD 两极输出的电流的变化可反推出被测目标的位 移。


指导教师
一、实验目的:
1.掌握电荷耦合器件(CCD)的成像原理、特性及应用; 2.掌握这种采用电荷耦集的有关概念.
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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 dσ=⋅∆⋅ 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 ,和电流数据,同时算出此时光敏电阻的阻值,并填入以下表格,根据实验数据画出光敏电阻的伏安特性曲线。

光敏电阻伏安特性测试数据表(暗光)工作电压 2 4 6 8 10Ur v 0.67 3 5 7 9电阻 K Ω ∞ ∞ ∞ ∞ ∞电流 μA 0 0 0 0 0光敏电阻伏安特性测试数据表(正常环境光照)电压(伏) 2 4 6 8 10Ur v 1.918 3.836 5.754 7.637 9.581电阻K Ω 4.82 4.56 4.56 4.48 4.66电流 μA 17 36 54 73 90光敏电阻伏安特性测试数据表(有光源照射)电压(伏) 2 4 6 8 10Ur v 1.962 3.924 5.886 7.848 9.811电阻K Ω 2.1 2.11 2.0 2.0 1.96电流 μA 18 36 56 76 964. 光敏电阻的光照特性测试按照图1-5接好实验线路,负载电阻R 选定1K ,光源用高亮度卤钨灯,(实验者可仔细调节光源控制旋钮,得到不同的光源亮度),每确定一种亮度后改变测试电路工作电压从0V-12V.从电源电压U CC =2V 开始到U CC =12V ,每次在一定的外加电压下测出光敏电阻在相对光照度从“弱光”到逐步增强的电流数据,即: 1.00R ph U I K =Ω,同时求出此时光敏电阻的阻值,即:cc R g PhU U R I -= 。

这里要求尽量多的测点(不少于15个)不同照度下的电流数据,尤其要在弱光位置选择较多的数据点,以使所得到的数据点能够绘出较为完整的光照特性曲线。

光敏电阻光照特性测试数据表(电压:2 v )照度电流 0.016 0.069 0.202 0.564 0.623 0.018Ur v 0.118 0.063 0.048 0.042 0.041 0.113光电流μA 20 23 23 23 23 21光敏电阻光照特性测试数据表(电压:4 v )照度电流 0.021 0.136 0.258Ur v 0.18 0.1 0.09光电流μA 45 48 48光敏电阻光照特性测试数据表(电压:6 v )照度电流0.029 0.065 0.226 0.368 0.62Ur v 0.39 0.24 0.15 0.13 0.12光电流μA 68 69 72 72 72根据以上实验数据画出光敏电阻的一组光照特性曲线。

实验数据处理:数据处理使用MATLAB软件绘图。

根据以上数据,处理后可得到光敏电阻的伏安特性曲线:根据以上数据,处理后可得到光敏电阻的光照特性曲线:实验结论与讨论:对数据处理后的上图为光电阻伏安特性曲线和光照特性曲线。

本实验原理较为简单,操作简便。

由于实验器件缺少照度计,因此利用万能表测量照度电流。

处理数据时,Ur 是电阻R的电压,对于光敏电阻的电压Ug=U-Ur,还有就是计算过程中要注意单位是否一致。

由于光敏电阻特性随光照变化而变化,在附加有源光照时,一定要对准光敏电阻,否则变化不明显。

实验二光敏电阻的应用-----暗光亮灯电路实验原理:图2-1所示即为“光敏灯控”实验单元内的实际电路,在放大电路中,当光照度下降时晶体管T基极电压升高,T导通,集电极负载LED流过的电流增大,LED发光,这是一个暗通电路.。

实验所需部件:光敏电阻、光敏灯控电路(也可自行用实验选配单元接线)、发光二极管、电压表实验步骤:1.按照仪器面板所示,将光敏电阻对应接入“光敏灯控”单元的“光敏入”,“发光管”端口与工作台上实验模板上的发光管相接。

调节“暗光控制”电位器,,使在实验室光照环境下发光管不亮。

2.然后改变光照条件,分别用白纸、带色的纸和遮光罩改变光敏电阻的光照,当光照变暗到一定程度时发光管跳亮。

这就是日常所用的暗光街灯控制电路的原理。

图2-1 光敏灯控电路3. 根据图2-1暗通电路原理,试设计一个亮通控制电路.实验结论与讨论:通过连接器件后LED发光了,表明实验线路连接正确。

本实验我们对光敏电阻、三极管的原理和工作过程有一定的了解,同时将平时的理论学习与实践相结合起来,在实验过程中动手能力也得到了锻炼。

实验三光敏二极管特性实验实验原理:光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结,具有单向导电性,因此工作时需加上反向电压。

光敏二极管的伏安特性相当于向下平移了的普通二极管,无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管截止。

当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加,形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。

光敏二极管结构见图3-1。

实验仪器:光敏二极管、稳压电源、负载电阻(实验选配单元中可变电阻)、遮光罩、光源、图3-1光敏二极管原理电压表(自备4 1/2位万用表).、微安表(或自备4 1/2位万用表上的200mA档)、照度计(自备或另购)实验步骤:按图3-2接线,要注意光敏二极管是工作在反向工作电压的。

由于硅光敏二极管的反向电流非常小,所以应视实验情况逐步提高工作电压,如有必要可用稳压电源上的±10V 或±12V 串接。

1. 暗电流测试用遮光罩盖住光电器件模板,选择合适的电路反向工作电压,选择适当的负载电阻。

打开仪器电源,调节负载电阻值,微安表显示的电流值即为暗电流,或用4 1/2位万用表200mV 档测得负载电阻R 上的压降U 暗,则暗电流L 暗=U 暗/R 。

一般锗光敏二极管的暗电流要大于硅光敏二极管暗电流数十倍。

可在试件插座上更换其他光敏二极管进行测试做性能比较。

2. 光电流测试:缓慢揭开遮光罩,观察微安表上的电流值的变化,(也可将照度计探头置于光敏二极管同一感光处,观察当光照强度变化时光敏二极管光电流的变化)或是用4 1/2位万用表200mv 档测得R 上的压降U 光,光电流L 光=U 光/R 。

如光电流较大,则可减小工作电压或调节加大负载电阻。

3. 伏安特性测试实验按上图连接实验线路,光源选用高亮度卤素灯,分别调节至“弱光”、“中光”和“强光”三种照度。

负载电阻用万用表确定阻值1K 欧姆。

将可调光源调至一种照度,每次在该照度下,测出加在光敏二极管上的各反向偏压与产生的光电流的关系数据,其中光电流 1.00R ph U I K =Ω(1K Ω为取样电阻),在三种光照度下重复上述实验。

光敏二极管伏安特性测试数据表(照度: 弱 )电压(伏) 2 4 6 8U R (伏) 1.974 3.91 5.87 7.84R K Ω 100 100 100 100光电流 0 0 0 0光敏二极管伏安特性测试数据表(照度: 中 )电压(伏) 2 4 6 8U R (伏) 0.07 0.15 0.23 0.30R Ω 100 100 100 100光电流 19 39 60 76光敏二极管伏安特性测试数据表(照度: 强 )电压(伏) 2 4 6 8U R (伏) 0.03 0.07 0.11 0.14R Ω 100 100 100 100光电流 20 40 61 81根据实验数据画出光敏二极管的伏安曲线。

数据处理:实验结论与讨论:上图即为光敏二极管的伏安特性曲线。

从图可知,此特性曲线的趋势与标准有一定的偏差。

肯能由于器件、测量数据点较少、光的强度不明显引起。

随着反向电压的增加,光电流先增加,后趋于水平,由于光强度的增加,曲线具有层次感,向上升。

光敏二极管暗电流很小,虽然提高了反向电压,但还是有可能不易测得。

测试光电流时要缓慢地改变光照度,以免测试电路中的微安表指针打坏。

实验九红外光敏管应用-----红外检测实验所需部件:红外光敏二极管及三极管、红外检测电路单元、红外发射管、光源、其他热源、LED发光二极管s实验步骤:1.图9-1为“红外检测”实验单元内的电原理图,将红外光敏二极管(或红外光敏三极管)接入电路“红外光敏”端口,单元电路上的“发光管”端口接光电器件模板上的发光二极管作为电路输出状况显示之用,接入时注意元件极性。

2.打开光源照射红外光敏管,观察电路输出端电压是否有变化。

所接LED发光管有什么变化。

3.将红外发光管按照图1-6接通并照射红外光敏管,看电路是否动作。

红外发光二极管,看电路是否能动作。

图1-6实验结论与讨论:通过本实验对红外检测电路及器件的使用条件有了进一步的了解,在实验中应注意:因红外发射管的发射光谱是不可见光,所以如以红外发射管作为光源照射电路不动作可能是光功率偏小,或者是红外发射与红外接收光敏管光谱特性不太一致,光敏接收管光电流小而使电路不动作。

实验二十 光栅衍射实验——光栅距的测定实验目的:了解光栅的结构及光栅距的测量方法。

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