《光电技术实验》PPT课件
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光电技术简介-PPT精选文档
干 性
高
亮
度
R S 光
SR应 用 测 量 光谱测量 物理性质测量 表面、界面测量
应
用
太 屋 大 太 宇
阳 顶 规 阳 宙
能 发 模 能 发
发电 电 集中发电 汽车 电
功 能 器 件
纤
通
信
系
高清晰度图像系统 壁挂式大型电视 立体显示器 高清晰度摄像机
光电子计算机 超 高 速 运 算 (ps~fs) 2维 并 行 处 理 光互连
理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平
理学院物理科学与技术系
School of Science, Physical Science and Technology Department
杨应平
功 激 光 太 光 光 液 集 量
能 光 接 阳 开 调 晶 成 子
ห้องสมุดไป่ตู้
器 、 收 能 关 制 器 光 效
件 发 光 器 件 器 件 电 池 器 件 路 应 器 件
新
量 容 大 超
信息高速公路 光纤传输 相干光传输 量子光传输 光交换
功
多媒体 传真、电话、可视电话 广播、有线电势 光盘、CD 激光打印机
“光”和“电”彼此间渗透和结合==〉 光电混合系统
------（简称）光电系统
理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平
1.2 光电系统
研究大功率光辐射的产生、控制、 利用和转换--光电能量系统 以光辐射和电子流为(光电子)信息 载体，通过光电或电光相互变换方 法，进行相关的信息处理--光电信 息系统
高
亮
度
R S 光
SR应 用 测 量 光谱测量 物理性质测量 表面、界面测量
应
用
太 屋 大 太 宇
阳 顶 规 阳 宙
能 发 模 能 发
发电 电 集中发电 汽车 电
功 能 器 件
纤
通
信
系
高清晰度图像系统 壁挂式大型电视 立体显示器 高清晰度摄像机
光电子计算机 超 高 速 运 算 (ps~fs) 2维 并 行 处 理 光互连
理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平
理学院物理科学与技术系
School of Science, Physical Science and Technology Department
杨应平
功 激 光 太 光 光 液 集 量
能 光 接 阳 开 调 晶 成 子
ห้องสมุดไป่ตู้
器 、 收 能 关 制 器 光 效
件 发 光 器 件 器 件 电 池 器 件 路 应 器 件
新
量 容 大 超
信息高速公路 光纤传输 相干光传输 量子光传输 光交换
功
多媒体 传真、电话、可视电话 广播、有线电势 光盘、CD 激光打印机
“光”和“电”彼此间渗透和结合==〉 光电混合系统
------（简称）光电系统
理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平
1.2 光电系统
研究大功率光辐射的产生、控制、 利用和转换--光电能量系统 以光辐射和电子流为(光电子)信息 载体，通过光电或电光相互变换方 法，进行相关的信息处理--光电信 息系统
tty6光电测试技术课件六：红外遥感、红外跟踪制导、光纤传感
（4）陀螺系统
它是一个三自由度随动陀螺，其作用是使对准目标的光学系统、调 制盘、光敏元件等，不受导弹在飞行过程中摆动的影响而偏离目标，实 现对目标的跟踪。
2.电子线路
由光敏元件输出的误差信号经前置放大器放大
和变换后，分成两路输出，一路经再推挽放大，使
其成为陀螺的进动信号输入进动线圈；另一路再经
磁放大器放大，使极坐标信号通过坐标变换器变换
系统、探测器及数据记录等。
工作原理 ——目标辐射波会聚后进入中继光学系统，它 从时间上或空间上将辐射按波长分开，各波长幅射分别进入 光电探测器，光电探测器输出的光谱信息由记录仪和处理电 路进行记录和处理。
7.5 红外跟踪制导
红外线自动寻的制导系统的导引头所利用的红外线来自
目标的发热部分，如飞机的发动机、机头和翼前沿等，是一 种被动式自动寻的制导系统。 红外导引头主要由红外探测系统和电子线路两部分组 成。 红外探测系统是一个使光学系统跟踪目标的机电装置， 它的作用是接收目标辐射的红外线，探测目标和导弹的相对
中的速率陀螺组合，完成对红外图像信息的捷联式稳定，达到稳定图像
的目的。
7.6 光纤传感
光纤传感器
利用光纤将待测量对光纤内传输的光波参量进行调制，
并对被调制过的光波信号进行解调检测，从而获得待测量值的一种装置。
按照光纤在传感器中所起的作用，光纤传感器一般可分 为两大类：
（1）传感型光纤传感器—利用光纤本身的特征把光纤直接作为敏感元 件，既感知信息又传输信息（也称为功能型或全光纤传感器。 （2）传光型光纤传感器—利用其他敏感元件感知待测量的变化，光 纤仅作为光的传输介质，传输来自远处或难以接近场所的光信号（也称非 功能型或混合型传感器）。
2.传光型光纤位移传感器
光电检测技术与应用光纤传感技术与系统PPT课件
-
23
探针型光纤传感器：
是非功能型光纤传感器，不需要外加敏感元件。光纤把测量对象辐射 或反射、散射的光信号传播到光电元件。
使用单模光纤或多模光纤。典型的例子有光纤激光多普勒速度传感器 和光纤辐射温度传感器等。
测 量
光纤
对
象
敏感元件
光源
测
量
对
光电元件 象
-
光纤
光电元件
24
3.2 光纤传感检测系统的器件
果光脉冲变得太宽以致发生重叠或完全吻合，施加在光束上的信息就会丧 失。
光纤中产生的脉冲展宽现象称为色散。
-
17
2.2 光纤中光的传输及性质
光纤的色散分为三种：
★ 材料色散： 因光纤的折射率随波长变化产生的。
★ 结构色散： 由光纤的几何结构决定的色散，它是模式本身的色散。
★ 模式色散： 多模式传输下，因模式不同引起的色散。
应用广泛，发光原理与发光二极管相似，输出光由非相干光变为了相干 光。 (5) 光纤激光器：
与光纤耦合好，与光纤器件兼容，能进行全光纤测试。
-
26
3.2 光纤传感检测系统的器件
光探测器 包括光敏二极管、光敏三极管、光电倍增管、光电池等。光探测
器在光纤传感器中有着十分重要的地位，它的灵敏度、带宽等参数将直 接影响传感器的总体性能。
多模梯度光纤
50～100 125～150 0.1～0.2
-
19
3 光纤传感原理
一、光纤传感技术的分类 （1）功能型（传感型光纤传感器）
光纤既感知信息，又传输信息。 主要使用单模光纤，改变光纤的几何尺寸和材料性质可以改善 灵敏度。
测
光纤
量
对
《光电检测技术》课件
生物医学
光电检测技术在生物医学领域的 应用包括光谱分析、荧光成像、 激光共聚焦显微镜等，有助于疾 病的诊断和治疗。
工业生产
光电检测技术在工业生产中的应 用包括产品质量检测、生产线自 动化控制等，可以提高生产效率 和产品质量。
光电检测技术的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，光电检测技术 将逐渐实现智能化，能够自动识别和分类
目标，提高检测精度和效率。
微型化
随着微纳加工技术的发展，光电检测器件 将逐渐微型化，能够应用于更广泛的领域
，如生物医疗、环境监测等。
高光谱成像
高光谱成像技术能够获取目标的多光谱信 息，有助于更准确地分析物质成分和状态 ，是光电检测技术的重要发展方向。
多模态融合
将多种光电检测技术进行融合，实现多模 态信息获取和分析，能够提高检测的准确 性和可靠性。
利用光电检测技术快速读取条形码的设备
详细描述
光电式条形码阅读器通过发射光源和接收装置，快速扫描条形码并将光信号转 换成电信号，实现快速、准确地读取条形码信息。广泛应用于超市、图书馆、 物流等领域，提高信息录入效率和准确性。
光电式指纹识别系统
总结词
利用光电检测技术进行指纹识别的系统
详细描述
光电式指纹识别系统通过发射光源和图像传感器，获取指纹的反射光信号，再转换成电信号进行处理。系统能够 实现高精度、高速度的指纹识别，广泛应用于身份认证、门禁控制等领域，提高安全到探测器表面时，光子与材料中的电子相 互作用，使电子从束缚状态跃迁到导带，形成光生电压或电流，从而实现对光 信号的探测。
03
常见的光伏探测器有硅、锗等。
光子探测器
光子探测器是利用光子效应制成的探测器，主要应用于紫外、可见和近红外波段的探测。
《光电检测技术基础》课件
信息量大
光电检测技术受到环境因素的影响较大，如温度、湿度、光照等，可能导致测量误差。
对环境条件敏感
光电检测设备通常较为昂贵，对于一些小型企业和实验室而言，购置和维护成本较高。
设备成本高
光电检测技术需要专业的知识和技能，操作和维护需要专业人员，限制了其在某些领域的应用。
专业性强
由于获取的信息量大，对数据的解读和分析需要较高的专业水平，增加了使用难度。
光纤传感技术是一种利用光纤作为敏感元件进行测量的技术，具有抗电磁干扰、耐腐蚀、可远程测量等特点。它主要用于测量温度、压力、位移等参数，在石油化工、航空航天、交通运输等领域有广泛应用。
光电检测技术的优缺点分析
05
光电检测技术利用光子与物质的相互作用，能够实现高精度的测量，尤其在光谱分析、激光雷达等领域具有显著优势。
数据解读难度大
通过改进设备结构和材料，降低环境因素对检测结果的影响，提高检测的稳定性和可靠性。
提高稳定性与可靠性
加强光电检测技术与其它相关领域的交叉融合，如物理学、化学、生物学等，拓展其在前沿科学研究中的应用。
多学科交叉融合
通过技术优化和规模化生产，降低光电检测设备的成本，促进其在更广泛领域的推广应用。
光电式传感器的应用非常广泛，例如在自动控制系统中用于检测光束的通断，在测量领域用于检测物体的位置和尺寸，在环保领域用于检测烟尘、水质等。
光电式传感器通常由光电器件、测量电路和机械装置组成，其中光电器件是核心部分，其性能直接影响传感器的测量精度和稳定性。
红外检测技术是一种利用红外辐射进行检测的技术，具有非接触、高精度、高灵敏度等特点。它主要用于测量温度、气体浓度、湿度等参数，在工业生产和科学研究等领域有广泛应用。
显示系统
光电检测技术PPT培训课件
光电检测技术的发展趋势
总结词
光电检测技术未来将朝着高精度、高速度、智能化方向发展。
详细描述
随着科技的不断进步，光电检测技术将进一步提高检测精度和速度，实现更快速、更准确的信息获取 和处理。同时，光电检测技术将与人工智能、机器学习等技术相结合，实现智能化检测和自动化决策 ，为各领域的快速发展提供有力支持。
各类光电检测技术的应用场景
可见光检测技术
广泛应用于图像采集、安防监控、交通拍 照等领域。
激光雷达技术
广泛应用于机器人导航、无人驾驶、智能 制造等领域。
红外检测技术
广泛应用于温度测量、无损检测、消防报 警等领域。
X射线检测技术
广泛应用于医疗影像、工业无损检测、安 全检查等领域。
紫外检测技术
广泛应用于荧光显微镜、化学分析仪器、 环境监测等领域。
04
光电检测技术的实际应用案例
光电检测技术在工业自动化中的应用
总结词
质量检测
光电检测技术在工业自动化领域的应用广 泛，主要用于生产线上的质量检测、位置 检测和速度控制等。
通过光电检测技术对生产线上的产品进行 表面缺陷、尺寸、重量等质量参数的检测 ，确保产品质量符合要求。
位置检测
速度控制
利用光电检测技术对生产线上的产品位置 进行精确检测，实现自动化控制和调整。
详细描述
光电检测技术利用光子与电子的相互作用，将光信号转换为电信号，实现对各 种物理量、化学量和生物量的检测。该技术具有高精度、高灵敏度、高可靠性 等优点，广泛应用于各个领域。
光电检测技术的应用领域
总结词
光电检测技术在多个领域都有广泛应用。
详细描述
在工业自动化领域，光电检测技术用于产品质量检测、生产线监控等；在医疗领域，光电检测技术用于医疗诊断、 生物分析等；在环保领域，光电检测技术用于环境监测、水质分析等；在通信领域，光电检测技术用于光纤通信、 高速数据传输等。
《光电技术实验》课件
光纤传感器
利用光纤传输光信号，实现对温度、压力、振动等物理量的测量，具 有测量范围广、精度高、抗电磁干扰等优点。
THANKS
感谢观看
总结词
高效节能、环保健康
LED照明
利用光电技术将电能转化为光能，具有高效、节能、环保、长寿命 等优点，广泛应用于室内外照明。
智能照明
结合光电技术和物联网技术，实现照明的智能化控制，如调光、定 时、远程控制等，提高照明质量和节能效果。
光电技术在太阳能发电领域的应用
总结词
01
绿色能源、可持续发展
光伏发电
灯具外壳
根据实际需要选择合适的灯具外壳， 如圆形、方形等。
电源适配器
提供合适的电压和电流，使LED照明 灯具正常工作。
实验步骤
1. 准备实验设备
2. 组装LED灯具
将所需的LED灯珠、驱动电路板、灯具外壳 和电源适配器准备好。
将LED灯珠焊接到驱动电路板上，然后将驱 动电路板固定到灯具外壳中。
3. 连接电源适配器
实验原理
光电效应
光子与物质相互作用， 使物质吸收光子能量并
产生电效应。
光电探测器
利用光电效应将光信号 转换为电信号的器件。
光源
发出一定波长的光的器 件，用于产生实验所需
的光信号。
光电信号测量
利用电子测量仪器测量 光电探测器输出的电信
号。
实验步骤
搭建实验装置
根据实验要求搭建光电探测器 和光源的实验装置。
优势。
02
2. 稳定性测试
检查LED灯珠是否有闪烁现象，以 及在长时间工作后是否出现亮度
下降或颜色变化等问题。
04
4. 可靠性评估
对LED照明灯具进行寿命测试，评 估其在长时间使用过程中的可靠
利用光纤传输光信号，实现对温度、压力、振动等物理量的测量，具 有测量范围广、精度高、抗电磁干扰等优点。
THANKS
感谢观看
总结词
高效节能、环保健康
LED照明
利用光电技术将电能转化为光能，具有高效、节能、环保、长寿命 等优点，广泛应用于室内外照明。
智能照明
结合光电技术和物联网技术，实现照明的智能化控制，如调光、定 时、远程控制等，提高照明质量和节能效果。
光电技术在太阳能发电领域的应用
总结词
01
绿色能源、可持续发展
光伏发电
灯具外壳
根据实际需要选择合适的灯具外壳， 如圆形、方形等。
电源适配器
提供合适的电压和电流，使LED照明 灯具正常工作。
实验步骤
1. 准备实验设备
2. 组装LED灯具
将所需的LED灯珠、驱动电路板、灯具外壳 和电源适配器准备好。
将LED灯珠焊接到驱动电路板上，然后将驱 动电路板固定到灯具外壳中。
3. 连接电源适配器
实验原理
光电效应
光子与物质相互作用， 使物质吸收光子能量并
产生电效应。
光电探测器
利用光电效应将光信号 转换为电信号的器件。
光源
发出一定波长的光的器 件，用于产生实验所需
的光信号。
光电信号测量
利用电子测量仪器测量 光电探测器输出的电信
号。
实验步骤
搭建实验装置
根据实验要求搭建光电探测器 和光源的实验装置。
优势。
02
2. 稳定性测试
检查LED灯珠是否有闪烁现象，以 及在长时间工作后是否出现亮度
下降或颜色变化等问题。
04
4. 可靠性评估
对LED照明灯具进行寿命测试，评 估其在长时间使用过程中的可靠
《光电检测技术》PPT课件
由图：辐射源向空间某一方向与法线成θ角， ΔΩ立体角内辐射的功率为
Lcos
与法线成θ角方向上的辐射强度ΔΙθ为
I
LA c os
I0 cos
即：在某一方向上的辐射强度等于这个面垂直方向上的辐射强度 乘以方向角的余弦
4. 朗伯辐射源的L与M关系
2
M L
cosd L0
d 2 cos sind L 0
= 1 metres
尺 1 Decimetre
分 米 = 1 dm
=
10-1 metres
1 Centimetre
厘 米 = 1 cm
=
10-2 metres
1 Millimetre
毫 米 = 1 mm
= 10-3 metres
1 Decimillimetre 丝 米 = 1 dmm =
10-4 metres
五、辐射传输中的相关定律
考虑到辐射在介质和光学元件的表面反射、内部吸收和散射 情况
1. 总功率定律
由能量守恒定律
Pi P P P
定义：反射率：
P
Pi
吸收率： 透过率：
P
则：
Pi
P
Pi
1
26
注意点： 1. 反射率、吸收率、透过率通常随辐射光波长发生变化； 2. 影响反射率的主要因素是：材料种类、表面特性、入射角； 3. 影响吸收率的主要因素是：材料种类、均匀性、温度； 4. 透射率是被动的，随材料的反射率和吸收率而变化。
辐能密度定义为单位体积元内的辐射能，即
dQ
dV
4. 辐射通量（Φ，P）
单位时间内的辐射能
dQ 、 P dQ
dt
dt
7
5. 辐射强度（ I ）
Lcos
与法线成θ角方向上的辐射强度ΔΙθ为
I
LA c os
I0 cos
即：在某一方向上的辐射强度等于这个面垂直方向上的辐射强度 乘以方向角的余弦
4. 朗伯辐射源的L与M关系
2
M L
cosd L0
d 2 cos sind L 0
= 1 metres
尺 1 Decimetre
分 米 = 1 dm
=
10-1 metres
1 Centimetre
厘 米 = 1 cm
=
10-2 metres
1 Millimetre
毫 米 = 1 mm
= 10-3 metres
1 Decimillimetre 丝 米 = 1 dmm =
10-4 metres
五、辐射传输中的相关定律
考虑到辐射在介质和光学元件的表面反射、内部吸收和散射 情况
1. 总功率定律
由能量守恒定律
Pi P P P
定义：反射率：
P
Pi
吸收率： 透过率：
P
则：
Pi
P
Pi
1
26
注意点： 1. 反射率、吸收率、透过率通常随辐射光波长发生变化； 2. 影响反射率的主要因素是：材料种类、表面特性、入射角； 3. 影响吸收率的主要因素是：材料种类、均匀性、温度； 4. 透射率是被动的，随材料的反射率和吸收率而变化。
辐能密度定义为单位体积元内的辐射能，即
dQ
dV
4. 辐射通量（Φ，P）
单位时间内的辐射能
dQ 、 P dQ
dt
dt
7
5. 辐射强度（ I ）
光电技术实验
• 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。
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。
编辑ppt
• 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。
• 表3.1 光敏电阻的阻值变化
光照状 况
全暗
光敏电 阻值
(k)
日光灯照 台灯斜照 台灯直照
激光照射
射
射
射
编辑ppt
• (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
光电技术实验
主讲教师:王丽君
闽南理工学院 实践教学中心
编辑ppt
目录
• 实验一 光敏二极管特性测量实验 • 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
光电技术实验课件
01
光电传感器是一种将光信号转换为电 信号的传感器，其工作原理基于光电 效应。当光照射到光电传感器的光敏 元件上时，光子能量被吸收，导致电 子从束缚状态跃迁到自由状态，形成 光生电场，从而产生电信号。根据不 同的光电效应，光电传感器可分为外 光电效应和内光电效应两类。
02
外光电效应是指光子将电子从材料表 面逸出的现象，其代表器件有光电管 和光电倍增管。内光电效应是指光子 在材料内部引起电子状态改变的现象 ，其代表器件有光电池和光敏电阻。
调整亮度
通过调整驱动电源的电压或串 联电阻的阻值，观察LED亮度的
变化，记录实验结果。
05
实验五：光电检测技术实验
实验目的
掌握光电检测技术的基本原理和应用。
了解光电检测技术在生产和生活中的 应用。
学会使用光电检测仪器进行实验操作。 提高实验操作技能和数据处理能力。
实验原理
光电检测技术是一种基于光电器 件将光信号转换为电信号的检测
技术。
光电检测器如光电二极管、光电 晶体管等可以将光信号转换为电 信号，从而实现光强的测量和控
制。
光电检测技术具有高精度、高灵 敏度、非接触等优点，广泛应用
于生产和生活领域。
实验步骤
实验准备
准备好实验器材和实验原理图，了解 光电检测器的使用方法和注意事项。
02
搭建实验装置
根据实验原理图搭建光电检测装置， 确保连接正确、稳定可靠。
开始实验
打开电源，调整测量仪表，记 录实验数据。
准备实验器材
光电效应实验装置、光源、测 量仪表等。
调整光源
调整光源的波长和强度，以便 进行不同条件下的实验。
分析数据
对实验数据进行处理和分析， 得出结论。
LED(光电显示部分) PPT演示课件
Yayuhong.Co,Ltd
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Page 6
6
LED的优点
LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。 体积小 ： LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。 耗电量低 ：LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这 就是说：它消耗的电不超过0.1W。 使用寿命长 ：在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。 高亮度低热量
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5
LED的发展历程 （三）
光LED照明新光源的应用前景。 为了说明白光LED的特点，先看看目前 所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯，其光效为12～24流明/瓦； 荧光灯和HID灯的光效为50～120流明/瓦。对白光LED：在1998年，白 光LED的光效只有5流明/瓦，到了1999年已达到15流明/瓦，这一指标与 一般家用白炽灯相近，而在2000年时，白光LED的光效已达25流明/瓦， 这一指标与卤钨灯相近。有公司预测，到2005年，LED的光效可达50流 明/瓦，到2015年时，LED的光效可望达到150～200流明/瓦。那时的白 光LED的工作电流就可达安培级。由此可见开发白光LED作家用照明光 源，将成可能的现实。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n 型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少 数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直 接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入 式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
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29
光电耦合器件进行信号的传输实验电原理图
要求：在传输正弦信号时调整VR02、VR03使信号输
出最大而失真最小，分析此时“信号输出”点的 正
弦信号幅度和其直流电编辑压pp的t 关系。
30
使用光电耦合器件模拟人员进出自动计数控制
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31
模拟人员进出自动计数控制实验的要求
1、观察并分析如果小动物通过人员进出自动 计数控制系统时，由于不能同时遮挡 K1、 K2，是否会造成误计数？ 2、观察并分析人员进出时于半途退回的情 况下系统是否会误计数？
试分析：三个实验结果是否正确呢？如何验证呢？
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5
实验一 CdS光敏电阻的性能测试
光敏电阻的工作原理、电路符号及常用蛇形结构
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6
CdS光敏电阻 的光照特性曲线和伏安特性曲线
光照特性曲线
伏安特性曲线
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7
实验暗箱的外观及控制旋钮
上盖
电压表插口 电流表插口 示波器测试端口 电源插口
光电技术实验
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1
实验课内容
1、 CdS光敏电阻的性能测试。 2、硅光电池负载特性测试。 3、 光电二极管及光电三极管光照特性测试。 4、光电倍增管特性和参数测试。 5、光电耦合器件的应用。 6、单通道红外遥控系统的制作与应用。 7、热释电器件在光电技术中的应用。 8、面阵CCD的工作原理和应用。
编辑ppt
32
CD4013双D触发器的连接图与真值表
编辑ppt
33
CD40193二进制可预置可逆计数器 CD40193的连接图
编辑ppt
34
CD40193的工作波形图
MR PL P0 P1 P2 P3 CPU CPD Q0 Q1 Q2 Q3 TCU TCD
加计数 减计数
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35
光控双向可控硅
编辑ppt
8
实验暗箱的照度控制旋钮
百位读数窗 读数标记点
固定部分 调整部分 十位与个位读数刻度
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实验暗箱的照度控制刻度对照表
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CdS光敏电阻性能测试装置
注：1、盖好实验暗箱上盖以避免外界光照的影响。
2、照度值按“照度调节”旋钮的读数参照对应表格决
定。
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CdS光敏电阻的时间响应
在工程计算中，常按照经验公式，即当负载电阻为最佳 负载电阻值时，输出电压U＝（0.6 － 0.7）Uoff 。
最佳负载电阻值与入射光通量有关，它随入射光通量的 增大而减少。
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硅光电池的负载特性测试装置
注：RL的电阻值由调节旋钮的位置读出。
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实验三
光电二极管及光电三极管 光照特性测试
阴极伏安特性曲线 阳极伏安特性曲线
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光电倍增管阴极灵敏度的测量电路
注意：施加的电压不得超过250V，
以免损坏光电倍增管。
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光电倍增管阳极灵敏度的测量电路
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光电倍增管实验仪面板
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光电倍增管实验仪内部结构
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实验五 光电耦合器件的应用
一、对射式光电耦合开关的结构及电路符号
注：电流指示用200mV电压表并联取样电阻的方法，因
取样电阻值为100Ω ，故电压表指示1mV等效为 10μA。
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实验四 光电倍增管特性和参数测试
光电倍增管的工作原理及典型各极供电电路
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931A光电倍增管（侧窗管）
倍增极系统结构： 9级鼠笼形
主要性能数据：
光谱响应范围 650nm
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CdS光敏电阻时间响应测试时 示波器的使用注意点
1、示波器CH1接“Lightwave”，探头应置“X10” 。
2、示波器CH2接“I－out”，探头置“X10”或置 “X1” 。
3、同步置于“CH1”。
4、两个输入端应该置于“DC”档。
5、“MODE”选择先置于“CH1”，调节出稳定的波 形；再置
于“CH2”或置“DUAL”(“CHIP”按下)来观测。
6、注意“SWP.VOR”旋钮顺时针转到底（CAL位置）。
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实验二 硅光电池负载特性测试
硅光电池
工作原理及电路符号
伏安特性曲线
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硅光电池的负载特性
在某一照度下，硅光电池的输出端电压 U 及输出电流I 随着负载电阻而变化，因此，其输出功率 P＝UI 与负载 电阻 RL 的阻值有关。当 RL 等于最佳负载电阻 Ropt情 况下可获得最大的输出功率。
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光电二极管
工作原理及电路符号
伏安特性曲线
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光电三极管
工作原理及电路符号
伏安特性曲线
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光电二极管的负载特性测试装置
注：电流指示用200mV电压表并联取样电阻的方法，因
取样电阻值为10K，故电压表指示10mV等效为
1μA。
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光电三极管的负载特性测试装置
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实验课要求
1）作好预习，结合已学的理论知识，明确 实验目的、实验原理与方法。
2）保证人身安全，爱护实验器材，严格按 实验操作方法动手实验。
3）细心观察，实事求是作好实验记录；进 行结果分析和验证。
4）按要求按时完成实验报告。
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3
实验报告要求
• 按规定格式整洁的书写，按时交给实验指导教师 。 • 实验报告的内容包括：
最大响应波长 光阴极（不透明） 阴极最小有效尺寸 阳极脉冲上升时间
300－
400nm 锑铯光阴极 8x24mm 2.2nS
极限工作条件
阳极与阴极间的电压
1250 VDC
第1倍增极与阴极间的电压 250 VDC
平均阳极电流
0.1 mA
环境温度编范辑围ppt
-80～+50 ℃
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光电倍增管 阴极和阳极伏安特性曲线
注意：可控硅一般应用于交流的控制，在 直流电路中接通后不能控制其断开。
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使用光控双向可控硅控制灯光照明
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实验六 单通道红外遥控系统的制作与应用
红外线遥控系统工作原理
红外线 红外线 红外线接收及
1、实验目的、原理及方法（简述） 。 2、实验电原理图、仪器连接方框图，测试点位置。 3、实验过程（简述）、实验记录（数据、现象及发
现的问题 ）。 4、实验数据整理、有关曲线以及实验结果分析。 5、思考题的讨论。
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4
例：小实验
D1
D2
V1
V2
1.5V
用500型万用表DC2.5V档 （表内阻50KΩ）分别测 试 V1和V2，得三结果： 1. V1=0V V2=1.5V 2. V1=0V V2=1.3V 3. V1=0V V2=0V