光电检测技术试验指引

图1－1分光实验
实验二光敏电阻实验
实验二 光敏电阻实验……………………………………………………….4
实验三 光敏二极管的特性实验…………………………………………….7
实验四 光敏三极管特性实验……………………………………………….8
实验五 光电池实验………………………………………………………….11
实验六 光电开关实验（透射式）………………………………………….13
实验十二 CCD传感器实验…………………………………………………20
第一章光电传感器实验仪说明
CSY-998G光电传感器实验仪主要有主机、传感器与器件、光源等部分组成
一、主机：由大面板、小面板和顶板。供电电源AC220V，50Hz。额定功率200W。
1、大面板：各类实验电路
2、小面板：
1）各种直流稳压电源和恒流源。
顶板：由安装架、支架、滑轨等组成。
ຫໍສະໝຸດ Baidu二、传感器与器件
光敏电阻（cds光敏电阻、额定功率：100mW、暗阻≥1MΩ、tr20mS、tf30mS、λp：580nm）
光敏二极管（Vr：20v、ID＜0.1μA、IL：50μA、trtf：10nsλp：880nm）
光敏三极管（VCEO：50v、ID＜0.1μA、IL：5mA、trtf：15nsλp：880nm)
硅光电池（VOC：300mv、ID＜1×10-8μA、ISC：5μA、λ：300-1000nm、λp：880nm)
反射式光耦（输入：IFM=20mA、VR=5V、VF=1.3V输出：VCEO=30V、ICEO=0.1μA、VCES=0.4V传输特性：CTR（%）=5、trtf：5us）
红外热释电探头
三、需用器件与单元：
主机、普通光源、分光装置(三棱镜)、半导体激光器。
四、实验步骤
1．根据图1-1进行组装和接线，用实验线将主机中AC12V交流电源输出与普通光源相连接。合上主机的总电源开关。
2．松开图1－1中光源或三棱镜的升降固定螺钉，调节高度使光束对准三棱镜，转动三棱镜座使三棱镜毛面在后面，二个工作面（光面）的棱在前面。然后调节涡杆角度使折射的投射面（狭缝端盖）上出现清晰的光谱。如果光谱不清晰可轻微旋转光源罩（灯丝方向）和松开升降杆固定螺钉转动一个角度（光束方向）使光束对准三棱镜的工作面﹙要点:光束对准棱镜工作面﹑灯丝方向﹚。
第二章 实验指南
实验一光电基础知识实验
光源和光的波长实验
一、实验目的
通过实验使学生对光源，光源分光原理、光的不同波长等基本概念有具体认识。
二、基本原理
本实验中备有普通光源和激光光源。普通光源（白炽灯）光谱为连续光谱(白炽灯的另一个特性是做灯丝的钨有正阻特性，工作时的热电阻远大于冷态时的电阻，在灯的启动瞬时有较大的电流)。利用分光三棱镜后，可以提供红色，黄色，绿色，蓝色等多种波长的光辐射。激光光源是半导体激光器，发射出波长为630纳米的红色光﹙激光特性:①单色性 ②方向性 ③相干性等﹚。
本实验指南难免有错误之处，热切期望老师和同学们提出宝贵意见，不断完善。谢谢！
长春工业大学计算机科学与工程学院
计算机与信息技术基础实验室
第一章光电传感器实验仪说明……………………………….2
第二章实验指南………………………………………………………….3
实验一 光电基础知识实验………………………………………………….3
0~15V连续可调直流稳压电源。0~5V连续可调直流稳压电源。±15V、+5V稳压电源。
AC12V交流电源0~20mA连续可调恒流源
2）显示表：
电流表：DC20μA、200μA、20mA、200mA(量程四档切换)
电压表：DC200mV、2V、20V（量程三档切换）
光照度计：1-1999lx
3、顶板
3、关闭主机总电源开关。将图1-1中的普通光源取下，换上半导体激光源（旋下前端盖小孔），将激光源与主机激光电源相应连接﹙注意颜色－极性﹚。打开主机总电源开关，根据步骤2调节观察投射面现象（单色性）。
五 、思考题
1． 解释实验现象。
2．半导体激光器的特性有哪些？半导体激光器的发散角一般为5º～10º,你如何利用实验装置和直尺完成最简易的发散角测量实验方法。
实验七 红外反射式光电开关实验（反射光耦）……………………………13
实验八 热释电红外传感器实验………………………………………………14
实验九 光源及光调制解调实验………………………………………………15
实验十 激光定位实验（PSD位置传感器实验）…………………………………16
实验十一 光纤位移传感器实验…………………………………………………18
光电检测技术实验
实
验
指
南
长春工业大学计算机与信息技术实验中心
徐军生 宋宇
前
《光电检测技术实验》是以CSY-998G光电传感器实验仪为基础的，可以满足《光电检测技术》课程的各项实验以及其他光电子技术的基础实验，并具有直观性、扩展性等特点。
其特点在于：
1、本门课程实验目前选用的实验内容大部份是光电基础实验。重点分析光敏器件及光电传感器的特性和应用场合。学生通过实验应了解各种光电特性，学会合理地选择传感器，掌握检测的原理和方法。
2、实验集中了目前常用的光敏器件和光电传感器，采用了一体化设计，可适用不同专业的学生做实验。
3、可用于学生进行毕业设计和课题制作。
本实验指南目的是使学生熟悉使用实验装置和完成基本教学实验。学生在熟悉仪器后，还可根据不同专业要求通过主机提供的功能和各种光电传感器的特性开发其它实验项目。
学生在实验过程中，要尊重客观实际，详尽地考察各种条件下得到的现象、数据，结合理论知识，认真分析和解释实验结果（不管结果正确与否），这样，不仅可以丰富实验内容，加深对理论的理解，并有利于对一些基本原理的探讨。实验的效果如何完全取决于学生认真、仔细、动手、动脑的程度，因此要求学生有高度的学习自觉性。
光照度计探头
Y型光纤
PSD位置传感器
CCD测径系统（选配）
光栅位移传感器（选配）
普通白炽灯
普通发光二极管
红外发射二极管（VR：5V、VF：1.4V、IR：10uA、PO：2mw）
半导体激光器（波长：635um、功率1-3mw）
三、数据采集系统及软件
四、实验仪器尺寸
实验仪器台尺寸为：520×400×350（mm）。