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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。
光电检测实验报告光电二极管实验名称：光电检测实验实验目的：1.了解光电二极管的基本原理和工作原理；2.掌握光电二极管的基本特性和性能参数；3.学习使用光电二极管进行光电检测实验。
实验设备：1.光电二极管；2.光源；3.数字万用表。
实验原理：光电二极管是一种将光信号转换成电信号的光电器件。
它是由P型半导体和N型半导体构成的二极管，光照射在PN结处时，光子能量被吸收，激发了电子-空穴对的产生，从而形成漂移电流，这个电流被称为光电流。
实验步骤：1.将光电二极管连接到数字万用表的电流测量档位上，确保电路接线正确；2.打开光源，调整光源距离光电二极管的位置，使其照射光强适中；3.使用数字万用表测量并记录光电二极管的光电流；4.调整光源的亮度，观察光电流的变化；5.分别在不同光照强度条件下，测量光电二极管的电流值；6.将实验数据整理并分析。
实验结果：在实验过程中，我们测量并记录了不同光照强度下光电二极管的电流值。
实验结果显示，光电二极管的光电流与光照强度呈线性关系。
随着光照强度的增加，光电流也随之增加。
在光照强度较弱的条件下，光电流较小；而在光照强度较强的条件下，光电流较大。
实验分析：通过实验结果可以看出，光电二极管的工作原理是光照射到PN结处，激发了电子-空穴对的生成。
光照强度越大，激发的电子-空穴对数量越多，产生的光电流也越大。
因此，光电二极管可以用来检测光的亮度和强度。
实验中我们还发现，在光照强度较弱的条件下，光电流的变化不太敏感。
而在光照强度较强的条件下，光电流的变化更为明显。
这是由于光电二极管的饱和现象导致的。
当光照强度较强时，光电二极管已经饱和，其光电流不再呈线性增加。
实验总结：通过本次光电检测实验，我们对光电二极管的原理和工作原理有了更深入的理解。
光电二极管可用于测量光的强度和亮度，并且其光电流与光照强度呈线性关系。
然而在光照强度较强的条件下，光电流的变化不再呈线性增加，而是受到饱和现象的影响。
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（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。
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。
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
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；。
一、实验目的1. 理解光电探测的基本原理和实验方法。
2. 掌握光电探测器的使用和调试技巧。
3. 学习光电探测实验的测量和分析方法。
4. 通过实验，加深对光电探测技术在实际应用中的理解和应用。
二、实验原理光电探测是利用光电效应将光信号转换为电信号的过程。
光电探测器是光电探测系统的核心部件，它将光信号转换为电信号，然后通过放大、滤波等电路处理后，输出可供进一步处理和利用的电信号。
本实验主要涉及以下光电探测器：光电二极管、光电三极管、光电耦合器等。
光电二极管是一种半导体器件，具有光电转换效率高、响应速度快、体积小等优点。
光电三极管是一种具有放大作用的光电探测器，它可以将微弱的光信号放大成较大的电信号。
光电耦合器是一种将输入信号的光电转换和输出信号的传输分开的器件，具有良好的隔离性能。
三、实验仪器与设备1. 光源：LED灯、激光笔等。
2. 光电探测器：光电二极管、光电三极管、光电耦合器等。
3. 放大器：运算放大器、低噪声放大器等。
4. 测量仪器：示波器、万用表等。
5. 连接线、测试板等。
四、实验内容及步骤1. 光电二极管特性测试（1）测试前准备：将光电二极管、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
（2）测试步骤：① 将光电二极管正向偏置，调整偏置电压，观察并记录光电二极管的伏安特性曲线。
② 将光电二极管反向偏置，调整偏置电压，观察并记录光电二极管的反向饱和电流。
③ 测量光电二极管的暗电流和亮电流。
2. 光电三极管特性测试（1）测试前准备：将光电三极管、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
（2）测试步骤：① 将光电三极管集电极、基极和发射极分别连接到电路中，调整基极偏置电压，观察并记录光电三极管的伏安特性曲线。
② 测量光电三极管的集电极电流、基极电流和发射极电流。
③ 测试光电三极管的电流放大倍数。
3. 光电耦合器特性测试（1）测试前准备：将光电耦合器、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
（2）测试步骤：① 将光电耦合器的输入端和输出端分别连接到电路中，调整输入端电压，观察并记录光电耦合器的传输特性曲线。
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。
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。
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。
通过图形可以看出前坡的范围窄，灵敏度高，线性好，适用于测小位移和表面粗糙度。
后坡的减弱与探头和被测表面之间的距离平方成反比。
将在最大值之前的值作为前坡的数据单独拿出来做处理同时去掉最前和最后的值，同样用excel的画图进行斜线的拟合得到如下的拟合直线，并显示拟合的直线表达式：前坡部分的位移特性图如下所示：通过拟合出来的直线为y=3.1022x-12.934。
计算前坡的灵敏度S：S=ΔV/ΔX(ΔV为输出电压平均变化量；ΔX位移平均变化量)，其灵敏度约为拟合直线的斜率：即S=3.1022(v/mm)。
计算前坡的非线性误差：δf1=ΔVmax/ΔyF·S×100%，式中ΔVmax为输出电压值与拟合直线的最大电压偏差量：ΔyF·S为满量程时电压输出平均值。
通过上表可以知道ΔVmax=0.32146v，ΔyF·S=6.79v，则δ前=ΔVmax/ΔyF·S×100%=0.32146/6.79×100%=4.7%。
将在最大值之后的数据作为后坡的数据单独拿出来做处理，拟合得到如下的曲线，并显示拟合的曲线表达式，后坡部分的位移特性图如下所示：通过拟合出来的曲线为y= 444.488/(x^2)—2.63316。
计算后坡的灵敏度S：S=ΔV/ΔX(ΔV为输出电压平均变化量；ΔX位移平均变化量)，计算前坡的非线性误差：δf1=ΔVmax/ΔyF·S×100%，式中ΔVmax为输出电压值与拟合直线的最大电压偏差量：ΔyF·S 为满量程时电压输出平均值（上图的横坐标表示X，纵坐标表示V）。
通过拟合出来的曲线得下表：通过上表可以知道ΔV=0.167295v，ΔX=0.1mm，其灵敏度S=ΔV/ΔX=0.167295/0.1=1.67295（v/mm），ΔVmax=-0.78088v，ΔyF·S=6.79v，则δ后=ΔVmax/ΔyF·S×100%= -0.78088/6.79×100%=-11.5%。
五、思考题：光纤位移传感器测量位移时，对被测体的表面有些什么要求？答：被测物体表面尽量保持光滑，能够使光准确的反射来减小漫反射。
一、实验目的：了解光纤位移传感器动态特性。
二、基本原理：利用光纤位移传感器的位移特性，配以合适的测量电路即可测量振动。
三、需用器件与单元：光纤位移传感器、光纤位移传感器实验模板、振动梁（2000型）或振动测量控制仪（9000型）、检波/滤波/低通实验模板、数显频率/转速表。
四、实验步骤：1、将光纤传感器按图3-5安装在振动台上，并用手按压振动台，不能使差动变压器的活动杆有卡死的现象，否则必须调整安装位置，光纤探头对准振动台的反射面。
2、根据实验三十的结果，找出前坡或后坡的线性段中点，通过调节安装支架高度将光纤探头与振动台台面的距离调整在线性段中点（大致目测）。
3、在图9-2中V01与低通滤波器模板VI相接，低通输出V0接到示波器。
4、在振动源上接入低频振动信号（2000型），将频率选择在6-10HZ左右，逐步增大输出幅度，注意不能使振动台面碰到传感器，观察示波器的信号波形。
保持振动幅度不变，改变振动频率观察示波器的信号波形。
答：示波器的信号波形是正弦波，当逐步增大输出幅度时，示波器的信号波形的幅度也是逐渐的增大，与输出幅度成正比。
当保持振动的幅度不变时，改变振动频率发现示波器的信号波形频率逐渐的变小。
5、根据实验三十的数据，计算出梁的振动幅度有多大？答：由前波的位移特性图可以知道，梁的振动幅度满足正弦波，其电压幅度ΔV=6.68-0.03v=6.65v，由前波的拟合直线y=3.1022x-12.934可得，梁的振动幅度：ΔX=(ΔV+12.934)/3.1022=6.313mm.。
五、思考题：试分析电容式、电涡流、光纤三种传器测量振动时的特点？答：电容式测量振动时实际上是变极距差动电容式位移传感器，通过改变电容值来表征振幅的变化，其可以测量微位移。
电涡流测量振动频率高于固有频率的振动，他是通过在振动过程中产生的感应电流即涡流，在涡流里产生的交变磁场中产生的感应电压，其灵敏度低。
光纤传感器测量振动时，光纤本身只起到传光的作用。
一、实验目的：了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。
二、基本原理：利用光纤位移传感器在被测物的反射光强弱明显变化时所产生的相应信号，经电路处理转换成相应的脉冲信号即可测量转速。
三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模板、直流源±15V、转动源（2000型）或转动测量控制仪（9000型）。
四、实验步骤：1、将光纤传感器按实验三十一图3-5装于传感器支架上，使光纤探头与电机转盘平台上的反射点对准。
2、按图9-2接线，将光纤传感器实验模板输出V01与数显电压表VI端相接，接上实验模板上±15V电源，数显电压表置2V档，并按以下步骤操作:①用手转动圆盘，使探头避开反射面，合上主控箱电源开关，调节RW使数显表显示接近零（≥０）。
②再用手转动圆盘，使光纤探头对准反射点，调节升降支架高低，使数显表指示最大，重复①、②步骤，直至两者的电压差值最大（差值需大于1V）。
再将V01与转速／频率表的fin端相接，频率/转速表开关拨到转速档。
3、接入+2V—+24V直流电压至旋转电机，调节转速旋钮，使电机转动，逐渐加大转速电压，使电机转速加快，固定某一转速记下数显表上读数。
答：固定在2135转/分时的数显表读数为14.58V。
注：最高转速请不要超过2400转/分，否则光纤探头的动态响应范围可能会不够。
五、思考题：1、测量转速时转速盘上反射点的多少与测速精度有否影响？答：测量转速时转速盘上反射点的多少与测速精度有影响，反射点越少，测数精度越低。
2、你可以用实验来验证一下转盘上仅一个反射点的情况吗？答：计算在1分钟时间内的脉冲数是否与转速相等，如果相等，则转盘上仅有一个反射点。
实验四十二PSD位置传感器位置测量实验PSD位置传感器是光电检测器件，利用PSD的光电流可测量入射到其感光区域的光斑能量中心位置(一维)，时间响应快，可应用于多种测量场合。
本PSD位置传感器采用了模似电路的位置处理，利用传感器两极输出的电流，经运算放大器电流电压变换，加减运算，(有条件还可利用模似除法器)，其输出电压取决于光斑能量中心位置。
一、PSD位置传感器系统组成：见图121、PSD传感器。
2、电子处理模块：①I/V转换②加减电路③除法器* ④放大器(增益，调零)3、半导体激光器。
4、机械调节支架(调节PSD传感器与激光光斑位置)。
5、振动梁注：“*”电路为调试中可增减部分。
二、PSD传感器位置测试实验：(1)将测微头与梁边上的磁铁吸合，调节测微头来调整激光光源的上下位置。
使光斑大约在PSD传感器的中心点上。
(2)旋转测微头使光斑能在PSD传感器有效面上移动。
(3)接入±15V电源，将PSD信号输出端V0与数字电压表Vi相联，电压表置2V档。
(4)调节测微头，使电压表指示为零。
往上旋转测微头，每隔0.1mm或0.2mm读一次电压表数值，并记入下表。
所得实验数据如下：(5)将测微头回到零位，往下旋转测微头，同样每隔0.1或0.2mm读一次电压表数值并填入上表。
(6)作出X—V曲线，计算系统灵敏度及分析误差的来源。
答：通过上表作出X—V曲线如下：通过拟合出来的直线为y=1.5202x-5.542。
计算系统的灵敏度S：S=ΔV/ΔX(ΔV为输出电压平均变化量；ΔX位移平均变化量)，其灵敏度约为拟合直线的斜率：即S=1.5202。
计算其非线性误差：δf1=ΔVmax/ΔyF·S×100%，式中ΔVmax为输出电压值与拟合直线的最大电压偏差量：ΔyF·S为满量程时电压输出平均值。
通过上表可以知道ΔVmax= —0.233v，ΔyF·S=4v，则δf1=ΔVmax/ΔyF·S×100%= —0.233/4×100%= —5.8%。
因PSD为高灵敏器件，系统的机械误差及测微头的误差都将对测试精度产生较大影响。
其误差来源于周围环境变化，温度变化的影响，气压变化，气体流动等，还有测量仪器，人员读数的影响。
三、思考题：①测量物体的位置与位移，其概念有什么不同？答：测量物体的位移时都是向着一个方向进行的测量，而对于位置的测量时则是双方向的。
②本实验可以测微振动吗？答：因为其灵敏度很高，故微小振动对于此系统仍然有较高的反应，因此可以测量微小的振动。
