傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

#/7器件，當(dāng)入射光點(diǎn)照在器件光敏面上時(shí)，激發(fā)光生載流子而產(chǎn)生電流I,光生電流的大小與光點(diǎn)的大小無(wú)關(guān)，只和光點(diǎn)在器件上的位置有關(guān)系.當(dāng)光點(diǎn)位于器件中點(diǎn)（原點(diǎn)＞時(shí)，光生電流I1=I2,根據(jù)這一原理，將PSD器件兩極電流I1、I2變換成電壓信號(hào)后再進(jìn)行運(yùn)算即可知道光點(diǎn)的位置.PSD器件工作原理見(jiàn)右圖.kavU42VRUs實(shí)驗(yàn)所需器件:PSD器件v已裝在基座上＞、固體激光器、反射體、PSD處理電路單元、電壓表實(shí)驗(yàn)步驟：1,通過(guò)基座上端圓形觀(guān)察孔觀(guān)察 PSD器件及在基座上的安裝位置，連接好PSD器件與處理電路，開(kāi)啟儀器電源，輸出端Vo接電壓表，此時(shí)因無(wú)光源照射,PSD前聚焦透鏡也無(wú)因光照射而形成的光點(diǎn)照射在PSD器件上,Vo輸出的為環(huán)境光的噪聲電壓，試用一塊遮光片將觀(guān)察圓孔蓋上，觀(guān)察光噪聲對(duì)輸出電壓的變化.y6v3ALoS89. 將激光器插頭插入“激光電源”插口，激光器安裝在基座圓孔中并固定.注意激光束照射到反射面上時(shí)的情況，光束應(yīng)與反射面垂直 .旋轉(zhuǎn)激光器角度，調(diào)節(jié)激光光點(diǎn)，〈必.M2ub6vSTnP要時(shí)也可調(diào)節(jié).M2ub6vSTnP.仔細(xì)調(diào)節(jié)位移平臺(tái)，用電壓表觀(guān)察輸出電壓 VO的變化，當(dāng)輸出為零時(shí)，再分別測(cè)兩路.0YujCfmUCw信號(hào)電壓輸出端VO1、.0YujCfmUCw.從原點(diǎn)開(kāi)始，位移平臺(tái)分別向前和向后位移 10mm,因?yàn)镻SD器件對(duì)光點(diǎn)位置的變化非常敏感，故每次螺旋測(cè)微儀旋轉(zhuǎn) 5格，并將位移值vmm）與輸出電壓值vV0）記錄列表，作出V/X曲線(xiàn)，求出靈敏度S,$=△V/△X.根據(jù)曲線(xiàn)分析其線(xiàn)性.euts8ZQVRd位移電壓實(shí)驗(yàn)中所用的固體激光器光點(diǎn)可調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)注意光束不要直接照射眼睛，否則有可能對(duì)視力造成不可恢復(fù)的損傷.每一支激光器的光點(diǎn)和光強(qiáng)都略有差異，所以對(duì)同一PSD器件，光源不同時(shí)光生電流的大小也是不一樣的.實(shí)驗(yàn)時(shí)背景光的影響也不可忽視，尤其是采用日光燈照明時(shí)，或是儀器周?chē)蠵SD光PSD光生電流改變，致使單元V0輸出端電壓產(chǎn)生跳變，這不是儀器的毛病.如實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓信號(hào)輸出較小，則可調(diào)節(jié)一下激光器照射角度，使輸出達(dá)到最大.調(diào)節(jié)一下激光器照射角度，使輸出達(dá)到最大.sQsAEJkW5T調(diào)節(jié)CCD調(diào)節(jié)CCD的鏡頭前后位置，使目標(biāo)圖像最為清晰.7EqZcWLZNX實(shí)驗(yàn)三電荷耦合圖像傳感器CCD攝像法測(cè)徑實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：電荷耦合器件vCCD）的重要應(yīng)用是作為攝像器件，它將二維光學(xué)圖像信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)變成一維的視頻信號(hào)輸出.當(dāng)光學(xué)鏡頭將被攝物體成像在CCD的光敏面上，每一個(gè)光敏單元〈乂。5電容）的電子勢(shì)阱就會(huì)收集根據(jù)光照強(qiáng)度而產(chǎn)生的光生電子，每個(gè)勢(shì)阱中收集的電子數(shù)與光照強(qiáng)度成正比.在CCD電路時(shí)鐘脈沖的作用下，勢(shì)阱中的電荷信號(hào)會(huì)依次向相鄰的單元轉(zhuǎn)移，從而有序地完成載流子的運(yùn)輸—輸出，成為視頻信號(hào).GMsIasNXkA用圖像采集卡將模擬的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示，用實(shí)驗(yàn)軟件對(duì)圖像進(jìn)行計(jì)算處理，就可獲得被測(cè)物體的輪廓信息.TIrRGchYzg實(shí)驗(yàn)所需部件：CCD攝像頭、被測(cè)目標(biāo)v圓形測(cè)標(biāo)）、視頻線(xiàn)、圖像采集卡、實(shí)驗(yàn)軟件實(shí)驗(yàn)步驟:1、根據(jù)圖像采集卡光盤(pán)安裝說(shuō)明在計(jì)算機(jī)中安裝好圖像卡 .并按要求正確設(shè)置.2、在被測(cè)物前安裝好攝像頭，連接CCD穩(wěn)壓電源，視頻線(xiàn)正確連接圖像卡與攝像頭3、3、4、尺寸標(biāo)定：先取一標(biāo)準(zhǔn)直徑圓形目標(biāo) ＜D0=10mm）,根據(jù)測(cè)試程序測(cè)定其屏幕圖像的直徑D1＜單位用象素表示），則測(cè)量常數(shù) K=D1/D0.izq7Gf02E5、保持CCD鏡頭與位移平臺(tái)距離不變，更換另一未知直徑的圓形目標(biāo)，利用測(cè)試程序測(cè)得其在屏幕上的直徑，除以系數(shù) K,即得該目標(biāo)的直徑.zvpgeqJ1hk測(cè)量常數(shù)K=D1/D2=序號(hào) 1 2 3 4圖像直徑＜Pixel)物體直徑＜mm)思考題：如何利用此方法測(cè)試方形物體的尺寸.注意事項(xiàng)：利用圖象卡采集，務(wù)請(qǐng)