光電傳感器實驗

實驗三? 光電傳感器實驗
一、實驗目的
1．了解光電開關的工作原理、結構特點和工作特點。
2．了解光電池的基本特性
3．掌握模擬量轉變為開關量的方法
4．了解光電傳感器的應用特點。
5．學會使用面包板。
6．分析電路的特點，自己動手設計電路。

二、實驗設備及器材
1．光電開光傳感器
2．穩壓電源
3．運算放大器
4．電位器
5．發光二極管,電阻等

三、實驗原理
光電開關是以光輻射驅動的電子開關。當一定強度的光輻射到其中的光敏器件上時，它就會產生開關動作。有NPN型和PNP型；負載為發光二極管，利用光電開關的通斷來控制發光二極管的熄滅。
本實驗的紅外遮斷式和反射式光電開關內部均是通過光電池將紅外光的能量轉換成電信號，經放大器，比較器而驅動OC門產生輸出信號的。具體電路如圖所示。

圖? 光電池檢測電路
電路原理說明：當無光照時，光電池的電流為零 ，放大器輸出電壓Uo1=0V,比較器輸出電壓Uo2=0V,V1截止，LED不亮，KA釋放。
光照越強，光電池輸出電流越大，Uo1也越正。當Uo1>UR時比較器翻轉，V1導通，LED亮，KA吸合，電壓表指示24V。電路中的放大器采用LM324四運放，可通過調節Rf來調整第一級放大器的放大倍數，以適應不同的光照強度。比較器的反相輸入端接入一個電位器，可調整比較器的比較電壓UR2可以在此0.5～6V之間調節。
第一級放大器的輸出電壓和比較電壓UR2分別由顯示屏上的電壓表VA，VB表示。電壓表VC顯示的功率輸出三極管的輸出狀態是開關量，只有0V，24V兩種狀態。

四、實驗步驟
1．?根據要求連接好電路圖。
2．?打開開關，將光電池輸出引線到放大器輸入端，觀察電壓表VA,VB,VC的示值。
3．?用短接線把接線柱1和4短接，使反饋電阻Rf1接入放大電路，觀察三個電壓表的示值及繼電器和LED的狀態。
4．?調整電位器RP使繼電器吸合，LED點亮，記錄此時三只電壓表的示數。
5．?用手指逐漸遮擋光電池的受光面，觀察有什么現象發生，特別注意觀察繼電器剛好吸合即比較器處于臨界狀態時的現象。
6．?按照上述步驟依次把顯示屏上的接線柱2和4以及3和4用短接線短接起來，即接入Rf2或Rf3，記錄電壓表VA的示數。

五、實驗報告
1．根據上述實驗步驟填寫下表
表 接入不同阻值反饋電阻時的實驗數據
序號?Rf?VA?VB?VC?LED?KA
1?1M?????
2?100K?????
3?10K?????
2．描述Rf選擇與光照強度之前的關系。
3．當比較器處于臨界狀態時，觀察到什么現象？請分析該現象的原因，并畫出設置正反饋電阻后比較器的輸入輸出特性曲線。