實驗三? 光電傳感器實驗
一、實驗?zāi)康?BR>1．了解光電開關(guān)的工作原理、結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變?yōu)殚_關(guān)量的方法
4．了解光電傳感器的應(yīng)用特點。
5．學(xué)會使用面包板。
6．分析電路的特點，自己動手設(shè)計電路。

二、實驗設(shè)備及器材
1．光電開光傳感器
2．穩(wěn)壓電源
3．運(yùn)算放大器
4．電位器
5．發(fā)光二極管,電阻等

三、實驗原理
光電開關(guān)是以光輻射驅(qū)動的電子開關(guān)。當(dāng)一定強(qiáng)度的光輻射到其中的光敏器件上時，它就會產(chǎn)生開關(guān)動作。有NPN型和PNP型；負(fù)載為發(fā)光二極管，利用光電開關(guān)的通斷來控制發(fā)光二極管的熄滅。
本實驗的紅外遮斷式和反射式光電開關(guān)內(nèi)部均是通過光電池將紅外光的能量轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器，比較器而驅(qū)動OC門產(chǎn)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(dāng)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(qiáng)，光電池輸出電流越大，Uo1也越正。當(dāng)Uo1>UR時比較器翻轉(zhuǎn)，V1導(dǎo)通，LED亮，KA吸合，電壓表指示24V。電路中的放大器采用LM324四運(yùn)放，可通過調(diào)節(jié)Rf來調(diào)整第一級放大器的放大倍數(shù)，以適應(yīng)不同的光照強(qiáng)度。比較器的反相輸入端接入一個電位器，可調(diào)整比較器的比較電壓UR2可以在此0.5～6V之間調(diào)節(jié)。
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(tài)是開關(guān)量，只有0V，24V兩種狀態(tài)。

四、實驗步驟
1．?根據(jù)要求連接好電路圖。
2．?打開開關(guān)，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(tài)。
4．?調(diào)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(shù)。
5．?用手指逐漸遮擋光電池的受光面，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，特別注意觀察繼電器剛好吸合即比較器處于臨界狀態(tài)時的現(xiàn)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(shù)。

五、實驗報告
1．根據(jù)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(shù)據(jù)
序號?Rf?VA?VB?VC?LED?KA
1?1M?????
2?100K?????
3?10K?????
2．描述Rf選擇與光照強(qiáng)度之前的關(guān)系。
3．當(dāng)比較器處于臨界狀態(tài)時，觀察到什么現(xiàn)象？請分析該現(xiàn)象的原因，并畫出設(shè)置正反饋電阻后比較器的輸入輸出特性曲線。