实验5 光电传感器

实验5光电传感器（反射型）测转速实验

实验目的：

1.了解光电传感器测转速的原理及运用；

2.了解光电池的光照特性，熟悉其应用。

3.了解光敏电阻的光照特性和伏安特性.

基本原理：

1.光电传感器由红外发射二极管、红外接收管、达林顿输出管及波形整形组成。发射管发射

红外光经电机反射面反射，接收管接收到反射信号，经放大，波形整形输出方波，再经F/V转

换测出频率。

2.在光照作用下，由于元件内部产生的势垒作用，在结合部使光激发的电子空穴分离，电

子与空穴分别向相反方向移动而产生电势的现象称为光伏效应。硅光电池就是利用这一效应制

成的光电探测器件。

3.在光线的作用下，口子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，

这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照愈强，器件自身的电

阻愈小。基于这种效应的光电器件称光敏电阻。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强、

波长和外加电压有关。

所需单元及部件：电机控制单元、小电机、F/V表、光电传感器、+5V电源、可调±2V-

土10V直流稳压电源、主副电源、示波器；硅光电池、直流稳压电源、数字电压表；光敏电阻、

直流稳压电源、电桥平衡网络中町电位器、F/V表。

实验步骤（一）：光电传感器测转速实验

图1测速电路图

1.在传感器的安装顶板上，拧松小电机前面的轴套的调节螺钉，连轴拆去电涵流传感器，

换上光电传感器。将光电传感器控头对准小电机上小的白圆圈（反射面），调节传感器高度，离

反射面2mm—3mm为宜。

2.传感器的三根引线分别接入传感器安装顶板上的三个插孔中（红色接+2V,黑色接地，

兰色接Vo）。再把V。和地接入数显表（F八，表）的Vi和地口。

3.合上主、副电源，将可调整±2V-±10V的直流稳压电源的切换开关切换到±4V,在电

机控制单元的V+处接入+4V电压，调节转速旋钮使电机转动。

4.将F/V表的切换开关切换到2K档测频率，F/V表显示频率值。可用示波器观察F。输出

口的转速脉冲信号（Vp-p>2V）0

5.根据测到的频率及电机上反射面的数目算出此时的电机转速。

即：N=F/V表显示值+2X60（n/min）

6.实验完毕，关闭主、副电源。

实验步骤（二）：珪光电池特性实验

1.光电池在不同的照度下，产生不同的光电流和光生电动势。它们之间的关系就是光照特

性。按图2安装接线（注意接线孔的颜色相对应X

图2硅光电池光照特性实验接线图

2.电压表置2V档，直流稳压电源±4V档。

3.将+4V接入仪器顶部光敏类类传感器盒+4V端口。

1.将8910

光强

调节

旋钮

关至

最小

（逆

时针1234567

旋

转）。

记录

此时

电压

表读

数，

这是

外界

自然

光对

硅电

池的

影响。

5.慢

慢调

节光

强旋

钮，

发光

二极

管亮

度增

加，

每旋

转

200,

记录

一个

数据。

光强

输出

根据数据表格，作出实验曲线。

1.实验步骤（三）：光敏电阻特性实验

2.按图示接线

Y光敏电阻

O-——

+4vn

lF/V

a

W1

图3光敏电阻特性实验

2.将直流稳压电源±4V接入仪器顶部光敏类传感器盒±4V端口。

3.将8910

光强

调节

旋钮

关至

最小

（逆

时针

旋

转），

F/V

置2V

档，

调节

W1电

位使

F/V

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