实验概述

光电检测与信息处理研究室21世纪是光的时代,光电时代大有取代电子时代的希望主宰整个信息产业.经过几代研究生的努力,我们终于有了属于自己的光电检测综合实验箱..光电检测与信息处理研究室系统资源模块CPLD模块单片机模块实验台结构总线模块面包板液晶屏光电检测与信息处理研究室实验配套系列插板热释电实验板线阵CCD驱动与二植化处理实验板光电式直流电机测速实验板光电密码锁实验板光变频率实验板光电信息转换器件参数测试测试板光电检测与信息处理研究室常用的光电传感器光敏电阻特性：光谱响应宽、无极性、灵敏度高、但线性较差、频率响应也较差.光敏二极管特性：频率特性、线性度好,工作时加反偏电压.光电倍增管特性：灵敏度非常高,工作在高压、低温环境,对弱光信号进行检测.光电检测与信息处理研究室光敏三极管特性：光灵敏度比光敏二极管的灵敏度大,电流与照度不成线性关系,频率特性和线性度差.特性：光电池的开路电压与照度成非线性;短路电流与照度成线性.光谱峰值在人的视觉范围内.光电池热释电特性：输出电压与温度的变化率有关.光电检测与信息处理研究室PSD特性：输出信号与入射光点的强度、尺寸大小、形状无关,仅与入射光点的重心位置有关.CCD特性：以电荷作为信号,实现电荷的存储和转移.光电耦合器特性：输入端相连接的电路可以和其输出端的电路完全隔开,并且在这两个电路之间,可以安全的存在成百上千伏的电位差而不会对光电耦合器的工作产生不利影响.光电检测与信息处理研究室电光信息转换器件发光二极管半导体激光器液晶显示器特性：自发辐射光,谱线较宽,驱动电流小时,线性度好.特性：在直流驱动下,发射波长有一定的分布,谱线有明显的模式结构.特性：不通电时，液晶排列变得混乱，光线不能通过；通电时，液晶排列变得有秩序，光线容易通过.光电检测与信息处理研究室在发射端，将红外发光二极管接入到晶体三极管的集电极，通过改变滑动变阻器的阻值调节三极管基极偏置电压进而改变集电极电流。电流较小时，P-I曲线的线性较好，所以可获得需求的辐射光功率；在接收端，将光电二极管电流转换成电压.红外光源曲线标定实验光电检测与信息处理研究室光照度一定时，通过调节变阻器的阻值，读出光敏电阻两端电压和通过光敏电阻的电流.实验台0~5VAGND-5V+5V模拟电源AVVCCVinGNDADJPIN1PIN2光敏电阻0~1K红外功率可调光源GND（一）光敏电阻的伏安特性测试实验光敏电阻特性实验光电检测与信息处理研究室（二）光敏电阻的光照特性测试实验台0~5VPLUG●●●●●●AGND-5V+5V模拟电源PLUG-30OP07PLUG-40R1C1D1R2Q1R3_+32168PLUG-32AGND-5VW110K+5V74VVCCVinGNDADJ光电信息转换器件参数测试实验板PIN1PIN2光敏电阻GND红外功率可调光源V调节可变电源的输出电压值，从而改变线性功率可调光源的输出功率.光照增强时,阻值增加.光电检测与信息处理研究室调节线性光源的输入电压值,从而改变光源的输出功率,光电池的短路电流在弱光下灵敏度高,开路电压在强光下灵敏度高.光电池特性实验光电检测与信息处理研究室光敏二极管特性实验调节线性光源的输入电压值,从而改变光源的输出功率.光敏二极管在应用中一般加反偏电压,使得其产生的光电流只与光照度有关,线性较好.光电检测与信息处理研究室热释电红外报警实验热释电红外报警电路由传感器、检测放大电路、比较输出电路、驱动延时电路、继电器等组成.光电检测与信息处理研究室实验过程实验中加入了10S的延时,防止自己人未脱离报警区域,而产生误报.光电检测与信息处理研究室光变频率实验本实验通过一个光电转换电路将光信号转换成频率信号,光电转换器件是利用处于反偏的光敏二极管的电流源特性将光强转换成频率.光电检测与信息处理研究室实验过程实验过程中红外功率可调光源实验筒和红外接收实验筒的距离保持在10cm至15cm之间.光电检测与信息处理研究室光电密码锁实验本实验是应用光电传感器的开关特性，利用光电元件受光照或无光照时“有”“无”电信号输出的特性将被测量转换成断续变化的开关信号.光电检测与信息处理研究室实验过程上电初始状态:反射式、对射式、光电池、光敏电阻指示等分别是亮、灭、灭、灭.如果状态不对,可外加光源.光电检测与信息处理研究室光电式直流电机测速实验直流电机的转速与所提供的电压有关，电压与转速成单调关系.测速系统的前端由光电耦合器与栅格圆盘组成.当直流电机通过转动部分带动栅格圆盘旋转时，测速光电耦合器获得一系列脉冲信号,设其频率为f.根据栅格圆盘上有4个叶片，电机转一圈有4个脉冲产生，因此可得转速计算公式为（f/4）*60，即15fRPM(每分钟转的圈数).光电检测与信息处理研究室实验过程电机的启动电压不能太大,否则会烧毁电机.光电检测与信息处理研究室线阵CCD测量物体外形尺寸实验通过RC滤波和二值化电路,把CCD视频信号中的图象尺寸信息与背景分离成二值化电平，被测物的尺寸将表现为二值化电平中高电平的宽度.光电检测与信息处理研究室实验过程测量时示波器上不能显示暗元.CCD遮光罩不能面向强光方向.光电检测与信息处理研究室红外遥控实验本实验使用两套光电检测与信息处理实验台，一套用红外功率可调光源发射，一套用红外光电遥控器接收。采用的红外接收器是IRM-2038，当此器件接收到38KHz的红外波，输出为低电平，当接收到其他频率的红外波时输出为高电平。接收部分对发来的信息进行解调,通过液晶屏显示.光电检测与信息处理研究室实验过程主机应设置一定的发射功率,应注意红外功率可调光源实验筒和红外光电遥控器的距离.光电检测与信息处理研究室结束语随着现代信息技术的发展，光子以独特的优点，具有越来越大的竞争力，光子技术与微电子技术结合，相互交叉，相互渗透与补充已成为信息科学技术的主体之一，光电信息产业已成为世界上发达国家的主导产业.光电检测技术的前途无可限量,但是挑战依然严峻,我们相信:光电信息检测技术将会得到越来越广泛的应用.光电检测与信息处理研究室谢谢!