光电传感器特性测试实验(精)

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。

光电传感器物理设计性实验研究姓名（制造科学与工程学院学号114302****）摘要：光电传感器件在生活中已经扮演着越来越重要的角色，本次实验运用DH-SJ3型光电传感器，了解光敏电阻，硅光电池，光敏二极管，光敏三极管的基本特性，了解光纤基本原理，着重研究光敏电阻，并通过测量不同光照强度下流过电阻的电流随电压变化关系，绘制伏安特性曲线，通过测量不同电压下流过电阻的电流随光照强度的变化关系，绘制光照特性曲线，了解其工作原理。

关键词：光电传感器光敏电阻伏安曲线光照曲线。

Photoelectric sensor physical designexperimental researchName(Manufacturing science and engineering institute Studentid:114302****)Abstract:Photoelectric sensor thing in life have played more and more important role, this experiment using DH-SJ3 typephotoelectric sensor, understand photoconductive resistance, photocell, photosensitive diode, the basic characteristic of the light activated triode, understand the basic principle of fiber, focused on the research of photoconductive resistance, and through the measurement under different illumination intensity of electric current flows through the resistance with voltage changing relationship, draw current-voltage characters curve, through different voltage measurement of the current flows through the resistance with light intensity change relations, draw illumination characteristic curve, understand its working principleKey words:Photoelectric sensor Photoresistance Current-voltage curve Illumination curve1实验原理光敏传感器在一定的入射光强照度下，光敏元件的电流I与所加电压U之间的关系称为光敏器件的伏安特性。

光敏传感器光电特性测量实验光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。

光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。

光敏传感器的物理基础是光电效应，即半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化。

光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。

外光电效应是指在光照射下，电子逸出物体表面的外发射的现象，也称光电发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。

内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象，称为光电导效应。

几乎大多数光电控制应用的传感器都是此类，通常有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。

当然近年来新的光敏器件不断涌现，如：具有高速响应和放大功能的APD雪崩式光电二极管，半导体色敏传感器、光电闸流晶体管、光导摄像管、CCD图像传感器等，为光电传感器进一步的应用开创了新的一页。

本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性。

光敏传感器的基本特性包括：伏安特性、光照特性、时间响应、频率特性等。

掌握光敏传感器基本特性的测量方法，为合理应用光敏传感器打好基础。

【实验目的】了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。

仪器简介仪器由全封闭光通路、实验电路、待测光敏传感器（光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池）、实验连接线等组成。

仪器安装在360×220×80（mm)实验箱内，仪器面板如下图按面板电路图指示插好线路，安装好待测光敏传感器就能进行测试实验了。

【实验原理】1．伏安特性光敏传感器在一定的入射照度下，器件所加电压与光电流之间的关系称为光敏器件的伏安特性。

实验二十六 光纤位移传感器测位移特性实验一、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：光纤传感器是利用光纤的特性研制而成的传感器。

光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能，绝缘、无感应的电气性能，耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方(如高温区)，或者对人有害的地区(如核辐射区)，起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

光纤传感器主要分为两类：功能型光纤传感器及非功能型光纤传感器(也称为物性型和结构型)。

功能型光纤传感器利用对外界信息具有敏感能力和检测功能的光纤，构成“传”和“感”合为一体的传感器。

这里光纤不仅起传光的作用，而且还起敏感作用。

工作时利用检测量去改变描述光束的一些基本参数，如光的强度、相位、偏振、频率等，它们的改变反映了被测量的变化。

由于对光信号的检测通常使用光电二极管等光电元件，所以光的那些参数的变化，最终都要被光接收器接收并被转换成光强度及相位的变化。

这些变化经信号处理后，就可得到被测的物理量。

应用光纤传感器的这种特性可以实现力，压力、温度等物理参数的测量。

非功能型光纤传感器主要是利用光纤对光的传输作用，由其他敏感元件与光纤信息传输回路组成测试系统，光纤在此仅起传输作用。

本实验采用的是传光型光纤位移传感器，它由两束光纤混合后，组成Y 形光纤，半园分布即双D 分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。

两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测体相距d ，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，如图26—1所示。

发射光接收光(a)光纤测位移工作原理 (b)Y 形光纤图26—1 Y 形光纤测位移工作原理图传光型光纤传感器位移量测是根据传送光纤之光场与受讯光纤交叉地方视景做决定。

光电传感器实验报告（文档4篇）以下是网友分享的关于光电传感器实验报告的资料4篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。

光电传感器实验报告第一篇实验报告2――光电传感器测距功能测试1．实验目的：了解光电传感器测距的特性曲线；掌握LEGO基本模型的搭建；熟练掌握ROBOLAB软件；2．实验要求：能够用LEGO积木搭建小车模式，并在车头安置光电传感器。

能在光电传感器紧贴红板，以垂直红板的方向作匀速直线倒车运动过程中进行光强值采集，绘制出时间－光强曲线，然后推导出位移－光强曲线及方程。

3．程序设计：编写程序流程图并写出程序，如下所示：ROBOLAB程序设计：4．实验步骤：1) 搭建小车模型，参考附录步骤或自行设计（创新可加分）。

2) 用ROBOLAB编写上述程序。

3) 将小车与电脑用USB数据线连接，并打开NXT的电源。

点击ROBOLAB 的RUN按钮，传送程序。

4) 取一红颜色的纸板（或其他红板）竖直摆放，并在桌面平面与纸板垂直方向放置直尺，用于记录小车行走的位移。

5) 将小车的光电传感器紧贴红板放置，用电脑或NXT的红色按钮启动小车，进行光强信号的采样。

从直尺上读取小车的位移。

6) 待小车发出音乐后，点击ROBOLAB的数据采集按钮，进行数据采集，将数据放入红色容器。

共进行四次数据采集。

7) 点击ROBOLAB的计算按钮，分别对四次采集的数据进行同时显示、平均线及拟和线处理。

8) 利用数据处理结果及图表，得出时间同光强的对应关系。

再利用小车位移同时间的关系（近似为匀速直线运动），推导出小车位移同光强的关系表达式。

5．调试与分析a) 采样次数设为24，采样间隔为0.05s，共运行1.2s。

采得数据如下所示。

b) 在ROBOLAB的数据计算工具中得到平均后的光电传感器特性曲线，如图所示：c) 对上述平均值曲线进行线性拟合，得到的光强与时间的线性拟合函数：d) 取四次实验小车位移的平均值，根据时间与光强的拟合函数求取距离与光强的拟合函数：由上图可得光强与时间的关系为：y=-25.261858×t+56.524457 ; 量取位移为4.5cm，用时1.2s，得：x=3.75×t ;光强与位移的关系为：y= -6.73649547×x+56.524457 ;e) 通过观测上图及导出的光强位移函数可知，光电传感器在短距离里内对位移信号有着良好的线性关系，可以利用光强值进行位移控制。

光电传感器设计实验报告引言光电传感器是一种重要的光电转换器件，广泛应用于工业控制、自动化、光电测量等领域。

本实验旨在通过设计和验证光电传感器的原理和性能，加深对光电传感器的理解和应用。

实验目的1.了解光电传感器的基本原理；2.学习光电转换器件的电路设计方法；3.掌握光电传感器的性能测试与分析；4.实践并完善光电传感器的设计过程。

实验步骤1. 光电传感器原理分析在实验开始之前，我们首先需要了解光电传感器的基本原理。

光电传感器是利用光电效应将光能转换为电能的装置。

根据光电效应的不同类型，光电传感器主要分为光电导、光电二极管和光电三极管等。

光电导可以将可见光转换为电流，光电二极管则是将光能转换为电压。

而光电三极管不仅可以将光能转换为电流或电压，还可以增益电流或电压。

2. 设计光电传感器电路根据实验要求，我们需要设计一个能够将光能转换为电流的光电传感器电路。

根据光电传感器的工作原理，我们可以选择光电导或光电二极管作为光电转换器件。

在电路设计中，我们需要考虑到以下几个因素： - 光敏电阻的选择：根据实验需求和电路特性，选择合适的光敏电阻； - 电流放大电路设计：设计一个合适的电流放大电路，以增强光电传感器的输出信号； - 电源电压的选择：根据电路要求，选择合适的电源电压。

3. 制作光电传感器电路根据设计的电路原理图，我们可以开始制作光电传感器电路。

首先，准备所需元件，包括光电转换器件、电阻、电容等。

然后，按照电路原理图逐步完成电路的连接。

注意保持良好的焊接质量和连接稳定性。

4. 测试光电传感器电路在完成光电传感器电路的制作后，我们需要进行电路的测试和性能分析。

首先，连接电源并打开电源开关。

然后，使用光源照射光电传感器，观察输出信号的变化情况，并记录下输出电流或电压的数值。

5. 性能分析与改进根据实验结果，我们可以对光电传感器的性能进行分析。

通过对比实验数据与设计要求，评估光电传感器的灵敏度、响应时间等性能指标。

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。

光电传感器设计实验报告光电传感器设计实验报告引言：光电传感器作为一种常见的传感器设备，在现代科技中扮演着重要的角色。

它能够将光信号转化为电信号，从而实现对光的测量和控制。

本实验旨在设计一种基于光电传感器的系统，通过实际操作和数据分析，探索其工作原理和性能特点。

实验步骤：1. 实验器材准备在本实验中，我们使用了光电传感器、光源、电压表和示波器等器材。

光电传感器是核心设备，用于接收光信号并转化为电信号。

光源的选择应根据实验需求，确保提供充足的光强度。

电压表用于测量光电传感器输出的电压信号，示波器则可以显示电压信号的波形。

2. 光电传感器特性测试首先，我们需要对光电传感器的特性进行测试。

将光电传感器与电压表连接好，然后将光源照射到传感器上。

通过调节光源的距离和强度，记录传感器输出的电压值。

在测试过程中，可以尝试不同的光源和角度，以观察其对传感器输出的影响。

3. 光电传感器灵敏度测量接下来，我们将对光电传感器的灵敏度进行测量。

在一定距离下，以不同的光源强度照射传感器，并记录相应的电压值。

通过绘制电压与光源强度的关系曲线，可以得到光电传感器的灵敏度。

此外，还可以通过改变光源的颜色和波长，探究其对传感器灵敏度的影响。

4. 光电传感器响应时间测试光电传感器的响应时间是指其从接收光信号到输出电信号的时间间隔。

为了测量传感器的响应时间，我们可以使用示波器来观察电压信号的变化情况。

将示波器与光电传感器连接好，然后用光源照射传感器，并记录示波器上的波形图。

通过分析波形图的上升时间和下降时间，可以得到传感器的响应时间。

5. 光电传感器的应用实例在实验的最后，我们将探索光电传感器的应用实例。

例如，可以将光电传感器与微控制器相结合，实现对光强度的自动调节。

此外，光电传感器还可以用于环境监测、光照控制等领域。

通过实际操作和数据分析，我们可以更好地理解光电传感器的工作原理和应用场景。

结论：通过本次实验，我们深入了解了光电传感器的设计原理和性能特点。

东南大学物理实验报告姓名学号指导教师日期报告成绩实验名称光敏传感器的光电特性研究目录实验一光敏电阻特性实验实验二光敏二极管特性实验一、实验目的：1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线；2、了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线；3、了解硅光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线；4、了解硅光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。

二、实验原理：光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。

光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。

1、光电效应光敏传感器的物理基础是光电效应，在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，或光电子发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。

电子并不逸出材料表面的则是内光电效应。

光电导效应、光生伏特效应则属于内光电效应。

即半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化。

光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类，几乎大多数光电控制应用的传感器都是此类，通常有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。

（1）光电导效应若光照射到某些半导体材料上时，透过到材料内部的光子能量足够大，某些电子吸收光子的能量，从原来的束缚态变成导电的自由态，这时在外电场的作用下，流过半导体的电流会增大，即半导体的电导会增大，这种现象叫光电导效应。

它是一种内光电效应。

光电导效应可分为本征型和杂质型两类。

前者是指能量足够大的光子使电子离开价带跃入导带，价带中由于电子离开而产生空穴，在外电场作用下，电子和空穴参与电导，使电导增加。

杂质型光电导效应则是能量足够大的光子使施主能级中的电子或受主能级中的空穴跃迁到导带或价带，从而使电导增加。

一、实验目的1. 了解光电传感器的原理和结构；2. 掌握光电传感器的应用领域；3. 通过实验验证光电传感器的性能；4. 学习光电传感器在实际工程中的应用。

二、实验原理光电传感器是利用光电效应将光信号转换为电信号的传感器。

其基本原理是：当光照射到半导体材料上时，会激发出电子，从而产生光电流。

光电流的大小与光照强度成正比，即光照越强，光电流越大。

三、实验仪器1. 光电传感器；2. 光源；3. 指示仪表；4. 实验电路板；5. 连接线；6. 电源。

四、实验内容1. 光电传感器的基本特性测试；2. 光电传感器在不同光照条件下的响应特性测试；3. 光电传感器在不同距离下的响应特性测试；4. 光电传感器在实际工程中的应用。

五、实验步骤1. 光电传感器的基本特性测试（1）将光电传感器连接到实验电路板上；（2）调整光源的亮度，观察光电传感器的输出电压；（3）记录不同光照强度下的输出电压，绘制光电传感器的光照特性曲线。

2. 光电传感器在不同光照条件下的响应特性测试（1）调整光源的亮度，观察光电传感器的输出电压；（2）记录不同光照强度下的输出电压，绘制光电传感器的光照特性曲线。

3. 光电传感器在不同距离下的响应特性测试（1）调整光源与光电传感器的距离；（2）观察光电传感器的输出电压；（3）记录不同距离下的输出电压，绘制光电传感器的距离特性曲线。

4. 光电传感器在实际工程中的应用（1）搭建一个简单的光电开关电路；（2）观察光电开关在开启和关闭状态下的输出电压；（3）验证光电开关在光照变化时的控制效果。

六、实验结果与分析1. 光电传感器的基本特性测试实验结果表明，光电传感器的光照特性曲线呈非线性关系。

当光照强度增加时，输出电压也随之增加，但曲线并不是严格的线性关系。

2. 光电传感器在不同光照条件下的响应特性测试实验结果表明，随着光照强度的增加，光电传感器的输出电压也随之增加。

在实验条件下，当光照强度达到一定值时，输出电压趋于稳定。

一、实验目的1. 理解传感器的基本原理和分类。

2. 掌握传感器的应用及其在各类工程领域的实际意义。

3. 通过实验操作，验证传感器的工作性能，并分析其优缺点。

4. 学习传感器测试和数据处理的方法。

二、实验器材1. 传感器：温度传感器、压力传感器、光电传感器、霍尔传感器等。

2. 测试仪器：示波器、万用表、信号发生器、数据采集器等。

3. 实验台：传感器实验台、电路连接线、固定装置等。

三、实验内容1. 温度传感器实验（1）实验目的：验证温度传感器的响应特性，分析其线性度、灵敏度等参数。

（2）实验步骤：a. 将温度传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用信号发生器输出不同温度的信号，观察温度传感器的输出响应。

c. 记录温度传感器在不同温度下的输出电压，绘制输出电压与温度的关系曲线。

d. 分析温度传感器的线性度、灵敏度等参数。

2. 压力传感器实验（1）实验目的：验证压力传感器的响应特性，分析其非线性度、灵敏度等参数。

（2）实验步骤：a. 将压力传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用压力泵对压力传感器施加不同压力，观察压力传感器的输出响应。

c. 记录压力传感器在不同压力下的输出电压，绘制输出电压与压力的关系曲线。

d. 分析压力传感器的非线性度、灵敏度等参数。

3. 光电传感器实验（1）实验目的：验证光电传感器的响应特性，分析其灵敏度、响应时间等参数。

（2）实验步骤：a. 将光电传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用光强控制器调节光电传感器的光照强度，观察光电传感器的输出响应。

c. 记录光电传感器在不同光照强度下的输出电压，绘制输出电压与光照强度的关系曲线。

d. 分析光电传感器的灵敏度、响应时间等参数。

4. 霍尔传感器实验（1）实验目的：验证霍尔传感器的响应特性，分析其线性度、灵敏度等参数。

（2）实验步骤：a. 将霍尔传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用磁场发生器产生不同磁感应强度的磁场，观察霍尔传感器的输出响应。

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。

传感器测试实验报告实验一直流激励时霍尔传感器位移特性实验一、实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。

二、基本原理：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于磁场和电流的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。

具有这种效应的元件成为霍尔元件，根据霍尔效应，霍尔电势UH＝KHIB，当保持霍尔元件的控制电流恒定，而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动，则输出的霍尔电动势为UHk_，式中k—位移传感器的灵敏度。

这样它就可以用来测量位移。

霍尔电动势的极性表示了元件的方向。

磁场梯度越大，灵敏度越高；磁场梯度越均匀，输出线性度就越好。

三、需用器件与单元：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、15V直流电源、测微头、数显单元。

四、实验步骤：1、将霍尔传感器安装在霍尔传感器实验模块上，将传感器引线插头插入实验模板的插座中，实验板的连接线按图9-1进行。

1、3为电源5V，2、4为输出。

2、开启电源，调节测微头使霍XX大致在磁铁中间位置，再调节Rw1使数显表指示为零。

图9-1直流激励时霍尔传感器位移实验接线图3、测微头往轴向方向推进，每转动0.2mm记下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表9-1。

表9－1作出V-_曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。

五、实验注意事项：1、对传感器要轻拿轻放，绝不可掉到地上。

2、不要将霍尔传感器的激励电压错接成15V，否则将可能烧毁霍尔元件。

六、思考题：本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的时什么量的变化七、实验报告要求：1、整理实验数据，根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。

2、归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种，各自的产生原因是什么，应怎样进行补偿。

实验二集成温度传感器的特性一、实验目的：了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。

二、基本原理：集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于－50℃－＋150℃之间测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极—发射极电压与温度成线性关系。

一、实验目的1. 理解光电效应的基本原理。

2. 掌握光敏电阻和光电管的光电特性。

3. 通过实验，分析光敏电阻和光电管在不同光照条件下的电阻和电流变化。

4. 学习使用光电效应实验装置，测定普朗克常量。

二、实验原理光电效应是指当光照射到某些物质表面时，物质表面的电子吸收光子的能量而逸出，形成电流的现象。

根据爱因斯坦的光电效应方程，光电子的最大动能与光子的能量成正比，与光的频率有关，而与光的强度无关。

光敏电阻是一种利用光电效应原理工作的传感器，其电阻值随光照强度的变化而变化。

光电管是一种利用光电效应将光信号转换为电信号的器件，其输出电流与入射光的强度成正比。

三、实验仪器与材料1. 光电效应实验装置2. 光敏电阻3. 光电管4. 可调光源5. 电流表6. 电压表7. 数据采集系统8. DataStudio软件四、实验内容及步骤1. 光敏电阻光电特性测试(1) 将光敏电阻接入电路，测量其在不同光照强度下的电阻值。

(2) 使用数据采集系统记录光敏电阻在不同光照强度下的电阻值。

(3) 分析光敏电阻的光电特性曲线，研究电阻值与光照强度的关系。

2. 光电管光电特性测试(1) 将光电管接入电路，调整光源的强度，测量不同光照强度下的光电流。

(2) 使用数据采集系统记录光电管在不同光照强度下的光电流。

(3) 分析光电管的光电特性曲线，研究光电流与光照强度的关系。

3. 普朗克常量测定(1) 调整光源的频率，测量光电管在不同频率下的光电流。

(2) 使用数据采集系统记录光电管在不同频率下的光电流。

(3) 根据光电效应方程，计算普朗克常量。

五、实验结果与分析1. 光敏电阻的光电特性曲线显示，随着光照强度的增加，光敏电阻的电阻值逐渐减小，呈现出线性关系。

2. 光电管的光电特性曲线显示，随着光照强度的增加，光电流逐渐增大，呈现出线性关系。

3. 通过实验测定的普朗克常量与理论值相符，验证了光电效应方程的正确性。

六、实验结论1. 光敏电阻的光电特性曲线表明，其电阻值与光照强度呈线性关系。

光敏电阻传感器特性及应用实验1.了解光敏电阻的光电特性2.了解光敏电阻暗电流、光电流的测量方法3.掌握光敏电阻的伏安特性、负载特性的测量方法1.分析光敏电阻传感器测量电路的原理；2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路；3.软件观测亮度变化时输出信号的变化情况；4.记录实验波形数据并进行分析。

1.开放式传感器电路实验主板；2.光敏电阻亮度测量模块；3.导线若干。

光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。

光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。

无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。

当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。

一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。

实际上光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级，亮电阻值在几千欧以下。

图1-1 光敏电阻的电极实验原理及内容：光敏电阻的主要参数及测试方法：1、暗电阻：光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流。

在测量光敏电阻的暗电流时，应先将光敏电阻置于黑暗环境中30分钟以上，否则电压表的读数会较长时间后才能稳定。

将光敏电阻完全置入黑暗环境中（用遮光罩为光敏电阻遮光，且不通电），使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。

由于光敏电阻的个体差异，某些暗电阻可能大于200兆欧，属于正常现象。

利用图1-2，可以测量光敏电阻的暗电流，图中取E=12V，RL=10M，由电压表读数除以RL，即可得出光敏电阻的暗电流I暗。

2、亮电阻：光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。

亮电阻的测试：在一定的光照条件下（移除遮光罩）由Counter输出PWM波驱动LED光源，使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R亮。

利用图1-3，取E=12V，RL=2k。

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。

光电传感器特性测试实验
实验目的：
掌握光电转速传感器测量转速的方法。

实验仪器：
THSCCG实训台、转动源、透射式光电传感
器、导线若干。

原理：
光电式转速传感器有反射型和透射型二种，本实训装置是透射型的，传感器端部有发光管和接收管，发光管发出的光源通过转盘上的孔透射到接收管上，并转换成电信号，由于转盘上有等间距的6个透射孔，转动时将获得与转速及透射孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。

实训台结构图
实验步骤：
1．光电传感器已安装在转动源上。

2～ 24V电压输出接到三源板的“转动电源”输入，并将2～24V输出调节到最小，+5V电源接到三源板“光电”输出的电源端，光电输出接到频率/转速表的“fin”。

下图为本实验的仿真接线图
2．合上主实训台电源开关，从最小每间隔1V逐渐增大2～24V输出，使转动源转速加快，记录频率/转速表的显示数值，同时可用示波器观察光电传感器的输出波形。

下图为光电传感器输出波形
计算出输出脉冲信号的频率 ，根据 ，便可求出转速。

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