光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書v1(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 17 400Lx照度，光敏電阻伏安特性測試 偏壓 U1（ V） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 電流 I（ mA） U1U（ V） 光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 12 表 18 500Lx照度，光敏電阻伏安特性測試 偏壓 U1（ V） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 電流 I（ mA） U1U（ V） 表 19 600Lx照度，光敏電阻伏安特性測試 偏壓 U1（ V） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 電流 I（ mA） U1U（ V） 1使可調電源偏壓調為 5V 分別測量不同顏色光在 100Lx 光照強度下，光敏電阻的電流值，將 各個 光源 100lx 照度下光敏電阻的電流值記錄在表 110 中： 表 110 光敏電阻光譜特性測試 光源指示 1(紅色 ) 2(橙色 ) 3(黃色 ) 4(綠色 ) 5(青色 ) 6(藍色 ) 電流 (mA) 1將 S1， S2， S3開關向上撥，將可調電源電壓調為 5V。將光源及測量實驗模塊的 J16與光源及測量實驗模塊的 J17， J18， J19插座相連接。觀察光源及測量實驗模塊的 J16點波形和光敏電阻實驗模塊 TP1點波形，分析光敏電阻的時間響應特性； 1將 “電源調節 ”旋鈕逆時針旋至不可調位置，關閉實驗箱電源。 光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 13 實驗二 簡單暗激發光控調光電路設計實驗 一、實驗目的 加深了解光敏電阻的工作原理及應用性 二、實驗內容 簡單的暗激發光控調光電路設計實驗 三、實驗儀器 光電技術創新綜合實驗儀 一臺 光敏電阻實驗模塊 一塊 光源輸出及測量實驗模塊 一塊 連接導線 若干 四、實驗原理 實驗參考原理 實驗參考原理圖如 21： R236KW1100 KR3 KR41KB1C2E3Q1901 3B1C2E3Q2901 3+ 5 VR L 1R L 2112233445566K3S W D P D TK 3 aK 3 aR 3 8330L E D 2 圖 21 簡單暗激發光控調光電路圖 其工作原理是：電路接通后，改變照射到光敏電阻上的光強，當光強發生變化時，光敏電阻的阻值跟著發生變化，導致 Q1 三極管的基極電壓也隨光強發生變化，致使后極的 Q2 三極管的基極電流發生變化，從而使發光二極管的亮暗情況發生變化。 五、實驗注意事項 打開電源之前，將 “電源調節 ”旋鈕逆時針調至底端； 實驗操作中不要帶電插拔導線，應該在熟悉原理后，按 照電路圖連接，檢查無誤后，方可打開電源進行實驗； 若照度計、電流表或電壓表顯示為 “1＿ ”時說明超出量程，選擇合適的量程再測量； 嚴禁將任何電源對地短路。 光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 14 六、實驗步驟 暗激發光控調光實驗 打開實驗箱電源，調節照度計 “調零 ”旋鈕，至照度計顯示為 “”為止，關閉實驗箱電源； J J8分別連接實驗箱上的光敏電阻結構件黃、藍插孔，同時將套筒紅、黑插孔與照度計紅、黑插孔相連； 打開實驗箱電源，將光源顏色選為白光， 按下模塊上的開關 K1和 K3，同時保證其余開關都彈起 ； 調節 W1和光源光強 ， 使 LED2處于發光狀態 ； 按 “照度加 ”按鈕，觀察 LED2發光強度變化情況； 按 “照度減 ”按鈕，觀察 LED2發光強度變化情況； 將 “電源調節 ”旋鈕逆時針旋至不可調位置，關閉實驗箱電源。 二次開發實驗 （ 1） 利用二次開發實驗模塊 自行搭建電路， 電路如圖 22 所示 ； （ 2）參考 電路原理 圖 自行 進行調試； R236KW110 0 KR3 KR41KB1C2E3Q190 1 3B1C2E3Q290 1 3+ 5VR 38330L E D 2RL 圖 22 （ 3） 參 考暗激發光控調光 實驗的實驗步驟進行 二次開發 實驗， 觀察實驗現象是否和模塊實驗現象一致。 光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 15 實驗三 光敏電阻光控燈設計實驗 一、實驗目的 加深了解光敏電阻的工作原理及應用性 二、實驗 內容 光敏電阻光控燈設計實驗 三、實驗儀器 光電技術創新綜合實驗儀 一臺 光敏電阻實驗模塊 一塊 光源輸出及測量實驗模塊 一塊 連接導線 若干 四、實驗原理 實驗參考原理 實驗參考原理圖如 31： R54 .7 K+E14 7 0 U F / 1 6 VR610KB1C2E3Q39 0 1 31J11J2D11 N 4 1 4 8D21 N 4 1 4 81J51J6+ 5 VR E L A Y 1+ 5 VR1330L E D 1CR L 1R L 2112233445566K4S W D P D T 圖 31 光敏電阻光控燈設計實驗 電路 當外界光線突然變暗時，光敏電阻阻值增大，電容 E1 正極電位升高，電源經 R ER6 和 Q3 的發射結對 E1 進行充電。此充電電流使得 Q3 導通，使得 繼電器線圈通電工作，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，實現對外電路的控制，此時 LED1 發光二極管點亮發光。當 E1充電穩定后， Q3 失去基極電流而截至，繼電器常開觸點斷開，發光二極管熄滅。調整 E1 的容值可改變 LED 點亮時間， E1 容值越大，延遲時間愈長。 五、實驗注意事項 打開電源之前，將 “電源調節 ”旋鈕逆時針調至底端； 實驗操作中不要帶電插拔導線，應該在熟悉原理后，按照電路圖連接，檢查無誤后，光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 16 方可打開電源進行實驗； 若照度計、電流表或電壓表顯示為 “1＿ ”時說明超出量程，選擇合適的量程再測量； 嚴禁將任何電源對地短路。 六、實驗步驟 光敏電阻光控燈設計實驗 打開實驗箱電源，調節照度計 “調零 ”旋鈕，至照度計顯示為 “”為止，關閉實驗箱電源 ； J J8分別連接實驗箱上的光敏電阻結構件黃、藍插孔，同時將套筒紅、黑插孔與照度計紅、黑插孔相連； 連接模塊上的 J1插孔至 J5插孔， J2插孔至 J6插孔，打開實驗 箱電源，按下開關 K1和 K4，同時保證其余開關都彈起 ； 調節光源照度觀察模塊上 LED1燈亮滅延時情況 ； （照度從 最大值 調 到照度最小值 ） 將 “電源調節 ”旋鈕逆時針旋至不可調位置，關閉實驗箱電源。 二次開發實驗 （ 1）利用二次開發實驗模塊自行搭建電路，電路如圖 32 所示； （ 2）參考電路原理圖自行進行調試； R54 . 7 K+E14 7 0 U F / 1 6 VR610KB1C2E3Q39 0 1 3D21 N 4 1 4 8+ 5 VRLD11 N 4 1 4 8R E L A Y 1R E L A Y D P D T+ 5 VR1330L E D 1e r fC 圖 32 （ 3）參考 光敏電阻光控燈設計實驗 的實驗步驟進行二次開發實驗，觀察實驗現象是否和模塊實驗現象一致。 光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 17 實驗四 可控振蕩器電子鳥設計實驗 一、實驗目的 加深了解光敏電阻的工作原理及應用 性 二、實驗內容 可控振蕩器電子鳥設計實驗 三、實驗儀器 光電技術創新綜合實驗儀 一臺 光敏電阻實驗模塊 一塊 光源輸出及測量實驗模塊 一塊 連接導線 若干 四、實驗原理 實驗參考原理 R 2 210KC1224C3103T R I G2Q3R4C V o l t5T H R6D I S7VCC8GND1U2N E 5 5 5+ 5 VC2103R 2 3 51 BZR L 1R L 2K6S W D P D TR 2 110KK7 圖 41 可控振蕩器電子鳥電路 其工作原理是：手控電子鳥電路的振蕩是通過控制 555 的復位端 4 實現的，撥位開關 K7撥向左端， 4 端接高電平，電路產生振蕩輸出音頻信號，揚聲器發聲， K7 撥向右端， 4 端斷開，電路停止工作。 光敏電阻的電阻值隨著光照強弱變化而變化，光線越強，電阻值越小。電路中 555 芯片與電阻 R2 RL 及電容 C1 組成無穩態振蕩器，振蕩頻率為 f=[(R22+2RL)*C1]，顯然照在 RL 上的光線越強， RL 阻值越小，振蕩頻率 f 就越高。調節光源調節單元的 “照度加 ”或 “照度減 ”旋鈕，以改變投射到 RL 上的光線強度，只要你掌握得好，蜂鳴器就能模擬出忽高忽低、變幻無窮、非常逼真的多種 “鳥鳴聲 ”，且指示燈 LED 亮。 五、實驗注意事項 打開電源之前，將 “電源調節 ”旋鈕逆時針調至底端； 實驗操作中不要帶電插拔導線，應該在熟悉原理后，按照電路圖連接，檢查無誤后，光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 18 方可打開電源進行實驗； 若照度計、電流表或電壓表顯示為 “1＿ ”時說明超出量程，應改為合適的量程再測試； 嚴禁將任何電源對地短路。 六、實驗步驟 可控振蕩器電子鳥設計實驗 打開實驗箱電源，調節照度計 “調零 ”旋鈕，至照度計顯示為 “”為止，關閉實驗箱電源； J J8分別連接實驗箱上的光敏電阻結構件黃、藍插孔，同時將套筒紅、黑插孔與照度計紅、黑插孔相連； 打開實驗箱電源， 按下開關 K1和 K6， K7撥向左端， 同時保證其余開關都彈起 ； 調節光照強度，聽蜂鳴器聲音變化，用示波器觀察蜂鳴器正端波形（或 R23左端波形）； 將 “ 電源調節 ” 旋鈕 逆時針旋至不可調位置，關閉實驗箱電源。 二次開發實驗 （ 1） 利用二次開發實驗模塊 自行搭建電路， 電路如圖 42 所示 ； （ 2）參考 電路原理 圖 自行 進行調試； R 2210KC1224C3103T R I G2Q3R4C V ol t5T H R6D I S7VCC8GND1U2N E 555+ 5VC2103R 23 51 BZR 2110KK7RL 圖 42 （ 3）參考 可控振蕩電子鳥 實驗 的實驗步驟進行二次開發實驗，觀察實驗現象是否和模塊實驗現象一致 。 光電技術創新綜合實驗儀實驗指導書 19 實驗五 光電密碼鎖實驗 一、實驗目的 加深了解光敏電阻的工作原理及應用性 二、實驗內容 光電密碼鎖設計實驗 三、實驗儀器 光電技術創新綜合實驗儀 一臺 光敏電阻實驗模塊 一塊 光源輸出及測量