畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于labview光敏電阻特性測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub
2023-01-30 04:28:15 本頁(yè)面
【正文】 科學(xué)家正在按下列技術(shù)途徑開(kāi)發(fā)研究 新材料的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用主要有一下幾個(gè)方面： 光電子基礎(chǔ)材料、生長(zhǎng)源和關(guān)鍵設(shè)備 目標(biāo)：突破新型生長(zhǎng)源關(guān)鍵制備技術(shù)，掌握相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)：突破半導(dǎo)體光電子器件的基礎(chǔ)材料制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 化。 由于微電子技術(shù)，光電半導(dǎo)體技術(shù)，光導(dǎo)纖維技術(shù)以及光柵技術(shù)的發(fā)展，使得光電傳感器的技術(shù)不斷取得突破 ,應(yīng)用也越來(lái)越廣泛 .是基于光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器， 在國(guó)防、軍事、科學(xué)試驗(yàn)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 都有應(yīng)用， 主要用 于各種光電控制系統(tǒng)，如光電自動(dòng)開(kāi)關(guān)門戶，航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動(dòng)亮滅，自動(dòng)給水和自動(dòng)停水裝置，機(jī)械上的自動(dòng)保護(hù)裝置和 “ 位置檢測(cè)器 ” ，極薄零件的厚度檢測(cè)器，照相機(jī)自動(dòng)曝光裝置，光電計(jì)數(shù)器，煙霧報(bào)警器，光電跟蹤系統(tǒng)等方面 . 本設(shè)計(jì)具有有線路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉、性能優(yōu)越等特點(diǎn) . 關(guān)鍵詞 ： 光敏電阻；虛擬儀器； LabVIEW Abstracts This design is entitled to the photoresistor to measure light intensity, the strength of the light to change the photosensitive resistor size, so that the output voltage changes, by measuring the size of the output voltage value can be indirectly measuring the light intensity. The design of the light intensity alarm control system and the light intensity level display circuit and illumination brightness of the display. This design uses the STC microcontrollerbased control circuit, digital display light intensity, light green, yellow, red LED display brightness levels, to do with buzzer alarm circuit. The design of the circuit design principles and functions of various parts of the circuit can achieve, requiring a variety of basic electronic ponents, resistors, capacitors, diodes, transistors and other familiar and master the use of Proteus simulation software Protel 99 SE software tools such as mapping software and use of them. AD of the internal microcontroller to convert analog into digital, programmed to control the various peripheral circuits and to achieve its function. The design of the circuit is simple, pact, low cost, superior performance characteristics. 第一章 緒論 光敏電阻的最新發(fā)展方向 光電傳感器及其相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，滿足了各類控制裝置及系統(tǒng)的更高要求，使得各領(lǐng)域的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，同時(shí)光電傳感器重要性不斷提高。目前，光電傳感器發(fā)展的主要方向是：（ 1）多用途 ,一種光電傳感器不僅能這對(duì)一種物理量，而且能夠?qū)Χ喾N物理量進(jìn)行同時(shí)測(cè)量；（ 2）新型傳感材料 、傳感技術(shù)等的開(kāi)發(fā)；（ 3）在惡劣條件下，如高溫、高壓條件，低成本傳感器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用；（ 4）光電傳感器與其他微光學(xué)技術(shù)的發(fā)展 . 隨著測(cè)控系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化的發(fā)展，要求傳感器準(zhǔn)確度高、可靠性高、穩(wěn)定性好。研究?jī)?nèi)容及主要指標(biāo)：高純四氯化硅 (4N)的純化技術(shù)和規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)；高純 (6N)三甲基銦規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)；可協(xié)變 (Compliant)對(duì)底關(guān)鍵技術(shù)；襯底材料制備與加工技術(shù)；用于平板顯示的光電子基礎(chǔ)材料與關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)。研究?jī)?nèi)容及主要指標(biāo)：研究 ZnO 晶體、低維量子結(jié)構(gòu)材料技術(shù)，研制短波長(zhǎng)光電子器件；自組裝量子點(diǎn)激光器技術(shù)；／ II— V 族窄禁帶氮化物材抖及器件技術(shù)；光泵浦外腔式面發(fā)射半導(dǎo)體激光器。說(shuō)明：等離子體平板 示器和高亮度、長(zhǎng)壽命有機(jī)發(fā)光器件 (OLED)和 FED 的產(chǎn)、 化關(guān)鍵技術(shù)將于“平板顯示專項(xiàng)”中考慮。 光傳感材料與器件技術(shù) 目標(biāo)：以特殊環(huán)境應(yīng)用為目的，實(shí)現(xiàn)傳感元器件的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)，研究開(kāi)發(fā)新型光電傳感器。 利用新的測(cè)量原理和方法 諧振式傳感器輸出的數(shù)字量，可以直接和微機(jī)及接口總線連接，不用 A／ D 轉(zhuǎn)換器。自校準(zhǔn)功能，自診斷功能，數(shù)值處理功能，雙向通信功能，信息存儲(chǔ)和記憶功能，數(shù)字量輸出功能隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能傳感器的功能將逐步增強(qiáng)，它將利用人工神經(jīng)網(wǎng)、人工智能、信息處理技術(shù) (如傳感器信息融合技術(shù)、模糊理論等 )，使傳感器具有更高級(jí)的智能．具有分析、判斷、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的功能、可以完成圖像識(shí)別、特征檢測(cè)、多維檢測(cè)等復(fù)雜任務(wù)。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能價(jià)格比的不斷上升，用計(jì)算機(jī)控制測(cè)控儀器成為一種趨勢(shì)。這些新的技術(shù)使儀器的構(gòu)成得以開(kāi)放，消除了第一階段內(nèi)在的由用戶定義和供應(yīng)商定義儀器功能的區(qū)別。發(fā)展到這一階段，人們也認(rèn)識(shí)到了虛擬儀器軟件框架才是數(shù)據(jù)采集和儀器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵 . (2) 把虛擬儀器用于光敏電阻性能測(cè)試兩者相結(jié)合的特點(diǎn) 虛擬儀器將所有的儀器控制信息均集中在軟件模塊中，可以采用多種方式顯示采集的數(shù)據(jù)、分析的結(jié)果和控制過(guò)程。虛擬儀器可實(shí)時(shí)、直接地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，也可通過(guò)計(jì)算機(jī)總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器或打印機(jī) . 第二章 光敏電阻的理論研究 光敏電阻原理 光敏電阻的工作原理是基于內(nèi) 光電效應(yīng) 。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要 光子 能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的 電子 吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶 正電荷 的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子 — 空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降 .照愈強(qiáng)，阻值愈低 .射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子 — 空穴對(duì)將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。 (3)要防止使光敏電阻的電參數(shù) (電壓、功耗 )超過(guò)允許值 。該值越高，光敏電阻的性能就越好。如果這個(gè)值甚至無(wú)限 大，表明光敏電阻內(nèi)部損壞不能再繼續(xù)使用。光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時(shí)，流過(guò)的電流稱為光電流，外加電壓與光電流之比稱為亮電阻，常用“ 100LX”表示 （ 2）暗電流、暗電阻。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值（暗電阻）與受光照射時(shí)的電阻值（亮電阻）的相對(duì)變化值。 （ 5）光照特性。在大多數(shù)情況下，該特性為非線性。光敏電阻的光電效應(yīng)受溫度影響較大，部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。測(cè)量時(shí)千萬(wàn)不要打開(kāi)光敏電阻實(shí)驗(yàn)裝置的保護(hù)窗蓋，必須使它始終處于暗室狀態(tài)才能測(cè)出它的真實(shí)暗電阻，否則由于光敏電阻的慣性與前歷效應(yīng)使你在實(shí)驗(yàn)階段無(wú)法測(cè)出準(zhǔn)確的暗電阻。當(dāng)光敏電阻在一定的光照下（可以用數(shù)字照度計(jì)事先測(cè)出 LED光源在不同電流下的照度值確定），測(cè)得的電流 IP與電源電壓 Ubb（測(cè)量亮電阻時(shí)為確定值如 12V）之比的倒數(shù)為光敏電阻的亮電阻阻值 RL。實(shí)驗(yàn)前，先將發(fā)光二極管用數(shù)字照度計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，得到發(fā)光管電流 If與受光面照度 Ev 間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 四、光敏電阻的伏安特性及其測(cè)量 利用 GDSⅡ型 光電綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的硬件資源與示波輸入端口很容易構(gòu)成光敏電阻伏安特性的測(cè)量系統(tǒng)。改變電源電壓，得到一族 U與 Ip間的關(guān)系值，在如圖 23所示直角坐標(biāo)系下畫出 U— Ip特性曲線，即為光敏電阻的伏安特性曲線。 五、時(shí)間響應(yīng)特性及其測(cè)量 光敏電阻是半導(dǎo)體光電器件中時(shí)間響應(yīng)特性最強(qiáng)（或慣性最大）的器件，掌握它的測(cè)量方法有利于正確應(yīng)用這類器件，同時(shí)也為測(cè)量其他光電器件的時(shí)間響應(yīng)奠定基礎(chǔ)。 停止輻射時(shí)，入射輻射通量 Φ e 與時(shí)間的關(guān)系為 同樣，可以推導(dǎo)出停止輻射情況下的光電導(dǎo)率和光電流隨時(shí)間的變化 規(guī)律 當(dāng) t =τ f時(shí)， Δ σ 0 下降到 Δ σ = σ 0， I e0 下降到 I = e0；當(dāng) t τ f 時(shí)， Δ σ 0 與 I e0 均下降到 0；可見(jiàn)，在輻射停止后，光敏電阻的光電流下降到穩(wěn)態(tài)值的 37%所需要的時(shí)間稱為光敏電阻的下降時(shí)間常數(shù)，記為 τ f。在強(qiáng)輻射入射時(shí)，光敏電阻的光電流上升到穩(wěn)態(tài)值的 67%所需要的時(shí)間 τ r 定義為強(qiáng)輻射作用下的上升時(shí)間常數(shù)。 引線長(zhǎng) :L36mm177。 /引線直徑：￠ 封裝類型：屬環(huán)氧樹(shù)脂封裝 /直插型（ DIP) 常用型號(hào)： LXD12516 / LXD12528 / LXD12537 / LXD12539 / LXD12549 / 規(guī)格：光敏電阻￠ 20mm 系列 外觀描述 : 基板 :L20mm177。 引線長(zhǎng) :L30mm177。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們?nèi)魏雾?xiàng)目需要 . 虛擬
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1