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光纤传感器系列实验讲义

CSY10G型光电传感器系统实验仪是为了适应现代光电传感器实验教学课程所需而研制的实验仪器 。其特点是将各种光电传感器、被测体、信号源、仪表显示、信号采集、处理电路及实验所需的温度、位移、光源、旋转装置集中于一机,可以方便地对十种光电传感器进行光谱特性、光电特性、温度特性等二十余种实验。并可根据实验原理自主开发出更多的实验内容。

实验仪主要由实验工作台、信号控制及仪表显示、图象和数据采集、光电转换/处理电路组成。

位于实验仪顶部的工作台部分,分别布置有热释电红外传感器、温度源、慢速电机、衍射光栅、固体激光器、PSD光电位置传感器、CCD电荷图象传感器、位移平台、光电器件安装板、莫尔条纹光栅位移传感器、光纤传感器、光电断续器、旋转电机等。(详见实验仪工作台布局图)

传感器:(十种)

1、 光敏二极管:由具有光敏特性的PN结制成,不同的二极管光谱范围是不

同的。

2、 光敏三极管:具有NPN或PNP结构的半导体光敏管,引出电极二个,较

之光敏二极管具有更高的灵敏度。

3、 光敏电阻:CdS材料制成,其电阻值随光照强度而改变。

4、 光电池:根据光生伏特效应原理制成的半导体PN结,光谱响应范围在

50~100μm光波长之间。

5、 光断续器:透过型的红外发射-接收器件。

6、 光纤传感器:导光型红外发射-接收传感器,可测位移、转速、振动等。

7、 PSD光电位置传感器:一维半导体光点位置敏感传感器,测试范围≤10mm,

灵敏度≥0.01mm。

8、 CCD电荷耦合图象传感器:物体轮廓与图象监测,光敏面尺寸

4mm×3.5mm。

9、 热释电红外传感器:工作范围波长5~10μm红外光,探测距离≥5m。

10、 光栅传感器:光栅衍射及光栅距测试、光栅莫尔条纹精密位移测试。

温度源:电加热器,温升≤100℃。

光源:12V安全电压,高亮度卤钨灯;各色高亮度LED发光管。

慢速电机:控速电机及遮温叶片组成。

位移装置:位移范围25mm,精度1μm。

旋转电机:转速0~2400转/分。

直流稳压电源:±12V、±2V~10V、激光电源、CCD电源。

数字电压/频率表:3 1/2位显示,精度1%。

微安表:0~100μA,精度2.5%。

试件插座:位于光电器件模板上,可供实验者插入随机所带附件中提供的光电器件

进行实验比较,试件插座与仪器下部面板上的传感器接口处的“光敏电阻Ⅱ”、“光电池Ⅱ”、“发光二极管Ⅱ、Ⅲ”的备用插座相并接,实验时试件可插入试件插座,也可插入相关传感器的备用插座。

实验选配单元:实验者可利用仪器提供的电源、电位器、三极管、部分光电器件、仪表及实验连接线组成光电器件的光谱、照度、伏安特性等测试电路。

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