傳感器與檢測(cè)技術(shù)第二次實(shí)驗(yàn)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-12-01 09:16:23 本頁(yè)面
【正文】 5 6 7 8 9 10 1105001000150020202500電壓 /v轉(zhuǎn)速/r/min電機(jī)電樞電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系 當(dāng)電壓為 2V 時(shí)，轉(zhuǎn)速是圍繞 380r/min 上下波動(dòng)的 六、 思考題 為什么磁電式轉(zhuǎn)速傳感器不能測(cè)很低速的轉(zhuǎn)動(dòng)，能說(shuō)明理由嗎？ 答： 磁電式 轉(zhuǎn)速傳感器 是利用 旋轉(zhuǎn)體 改變 磁路 ，使 磁通量 發(fā)生變化，從而使其線圈產(chǎn)生 感應(yīng)電壓 ，如果轉(zhuǎn)速很慢， 旋轉(zhuǎn)體 改變 磁路 也很慢， 磁通量 的變化也很慢， 感應(yīng)電壓 就會(huì)很小，就不能正確地測(cè)定轉(zhuǎn)速。 實(shí)驗(yàn)二十七 發(fā)光二極管（光源）的照度標(biāo)定實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解發(fā)光二極管的工作原理；做出工作電流與光照度的對(duì)應(yīng)關(guān)系及工作電壓與光照度的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，為以后實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。 二、基本原理 半導(dǎo)體發(fā)光二極管筒簡(jiǎn)稱(chēng) LED。它是由Ⅲ Ⅳ族化合物制成，其核心是 PN 結(jié)。因此它具有一般二極管的正向?qū)胺聪蚪刂?、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還有發(fā)光特性。 當(dāng)加上正向激勵(lì)電壓或電流時(shí)，在外電場(chǎng)的作用下，在 PN 結(jié)附近產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和介帶空穴，電子由 N 區(qū)注入 P 區(qū)，空穴由 P 區(qū)注入 N 區(qū)，進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子一部分與多數(shù)載流子復(fù)合而發(fā)光。 假設(shè)發(fā)光是在 P 區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。 除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心捕獲，再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，以熱能的形式輻射出來(lái)。 發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光的復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光，所以光僅在靠近 PN 結(jié)面數(shù) um 以?xún)?nèi)產(chǎn)生。發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光顏色由制作二極管的半導(dǎo)體化合物決定。本實(shí)驗(yàn)使用純白高亮發(fā)光二極管。 三、實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱（ 0~20mv 可調(diào)恒流源、電流表、 0~24V 可調(diào)電壓源、照度表），照度計(jì)探頭，發(fā)光二極管，遮光筒。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 按照示意圖 72 接線，注意 +、 —極性。 檢查接線無(wú)誤后，合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)。 調(diào)節(jié)主機(jī)箱中恒流源電流大?。妷罕砹砍?20mA 檔），即改變發(fā)光二極管的工作電流大小就可以改變光源的光照度值。拔去發(fā)光二極管的其中一根線頭，則光照度為 0。 按表格進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)（調(diào)節(jié)恒流源），得到照度 ~電流對(duì)應(yīng)值。 關(guān)閉主機(jī)箱電源，再按圖 73 配置接線，注意 +、 —極性。 合上主機(jī)箱電源，調(diào)節(jié)主機(jī)箱的 0~24v 可調(diào)電壓（電壓表量程 2v 檔）就可以改變發(fā)光二極管的光照度。 按表格進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)（調(diào)節(jié)電壓源），得到照度 ~電壓對(duì)應(yīng)值。 根據(jù)表格畫(huà)出發(fā)光二極管的電流 ~照度、電壓 ~照度特性曲線。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及分析 發(fā)光二極管的電流、電壓與照度的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 照度（ Lx） 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 電流（ mA） 電壓（ V） 照度（ Lx） 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 電流（ mA） 電壓（ V） 照度（ Lx） 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 電流（ mA） 電壓（ V） 0 50 100 150 200 250 30000 . 511 . 522 . 533 . 5照度 / l x電流/mA電流與照度的關(guān)系 0 50 100 150 200 250 30000 . 511 . 522 . 533 . 5照度 / L x電壓/V電壓與照度的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)二十八光敏電阻特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解光敏電阻的光照特性和伏安特性。 二、基本原理 在光線的作用下，電子吸收光子的能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，引起電導(dǎo)率的變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光電導(dǎo)效應(yīng)。 光電導(dǎo)效應(yīng)是半導(dǎo)體材料的一種體效應(yīng)。光照愈強(qiáng)，器件自身的電阻愈小。 基于這種效應(yīng)的光電器件稱(chēng)光敏電阻。光敏電阻無(wú)極性，其工作特性與入射光光強(qiáng)、波長(zhǎng)和外加電壓有關(guān)。實(shí)驗(yàn)原理圖如下圖。 三、實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱、光電器件實(shí)驗(yàn)（一）模板、光敏電阻、發(fā)光二極管。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 亮電阻和暗電阻測(cè)量 （ 1）按照下圖接線（注意插孔顏色對(duì)應(yīng)相連）。 打開(kāi)主機(jī)箱電源，將 的可調(diào)電源開(kāi)關(guān)打到 10V 檔，再緩慢調(diào)節(jié) 0~24V 可調(diào)電源，使發(fā)光二極管兩端電壓為光照度為 100Lx 時(shí)的電壓值（實(shí)驗(yàn)二十七的標(biāo)定值）。 （ 2） 10 秒鐘左右讀取電流表的值為亮點(diǎn)流 （電流表 20mA 檔）。 （ 3）將 0~24V 可調(diào)電源的調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針?lè)较蚓徛降缀螅?10 秒鐘左右讀取電流表的值為暗電流 。 （ 4）根據(jù)以下公式，計(jì)算亮阻和暗阻（照度 100Lx）： 光照特性測(cè)量 光敏電阻的兩端電壓為定值時(shí)，光敏電阻的光電流隨光照強(qiáng)度的變化而變化，它們之間的關(guān)系是非線性的。 調(diào)節(jié) 0~24V 電壓得到不同的光照度（根據(jù)實(shí)驗(yàn)二十七光照度對(duì)應(yīng)的電壓值），測(cè)得數(shù)據(jù)填入表格，并做出光電流與光照度的曲線圖。 伏安特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 光敏電阻在一定的光照強(qiáng)度下，光電流隨外加電壓的變化而變化。 測(cè)量時(shí)，光照強(qiáng)度為定值時(shí)（如 100Lx），光敏電阻輸入 0V、 2V~10V 六檔電壓，測(cè)得光敏電阻上的電流值填入表格，并在同一坐標(biāo)圖中做出不同照度的三條伏安特性曲線。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及分析 光照特性測(cè)量數(shù)據(jù)： 伏安特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
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