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1、
河北科技大學
課程設(shè)計報告
學生姓名 學 號:
專業(yè)班級: 電信111班
課程名稱: 傳感器原理及應用
學年學期: 2 013—2 014學年第 一 學期
指導教師: 陳書旺
2 0 13 年 12 月
課程設(shè)計成績評定表
學生姓名
學 號
成績
專業(yè)班級
電信111
起止時間
2013年12月30日至2014年1月3日
設(shè)計題目
光控照明電路
指
導
2、
教
師
評
語
指導教師:
年 月 日
目錄
一、 設(shè)計目的·················································
二、 摘要 ················································
三、 正文 ··················
3、······························
1、 設(shè)計題目 ·················································
2、 電路圖 ················································
3、 電路原理 ················································
4、 電路組成元件···············································
5、 元件明細表及部分元件圖···············
4、······················
6、 實物圖 ·················································
四、心得體會 ·················································
一、課程設(shè)計目的
1、掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法,學會簡單傳感器控制電路的實驗調(diào)試和整機指標測試方法,提高動手能力。能在教師指導下,完成課題任務。
2、了解與課題有關(guān)的電子線路以及元器件工程規(guī)范,能按課程設(shè)計任務書的要求編寫設(shè)計說明書,能正確反映
5、設(shè)計和實驗成果,能正確繪制電路圖等。
3、 培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和科學態(tài)度。通過課程設(shè)計實踐,逐步建立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點和全局觀點,獲得初步的應用經(jīng)驗,為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。
4、了解與課程有關(guān)的電子電路以及元器件的工程技術(shù)規(guī)范,編寫設(shè)計說明書。提高自己的動手能力,培養(yǎng)嚴肅、認真的工作作風和科學態(tài)度。
5、適應現(xiàn)代發(fā)展迅速的社會,光電產(chǎn)業(yè)的結(jié)合已經(jīng)是未來光機電一體化趨勢的代表。
二、摘要
利用了光敏二極管的光照特性,光敏二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時,反向電流很?。ㄒ话阈∮?.1微安),稱為暗電流。當有光照時,攜帶能量的光子進入PN結(jié)后
6、,把能量傳給共價鍵上的束縛電子,使部分電子掙脫共價鍵,從而產(chǎn)生電子---空穴對,稱為光生載流子。
它們在反向電壓作用下參加漂移運動,使反向電流明顯變大,光的強度越大,反向電流也越大。這種特性稱為“光電導”。光敏二極管在一般照度的光線照射下,所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載,負載上就獲得了電信號,而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。
關(guān)鍵字:光敏二極管 發(fā)光二極管
三、 正文
1、 設(shè)計題目:光控照明電路
2、 電路圖:如下
3、 電路原理
電路通過光照的有無來控制照明電路的通斷。選擇光敏二極管作為光敏元件。通過轉(zhuǎn)換電路將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。進一步控制照
7、明電路。達到當有光線照射時,照明電路工作;當沒有光線照射時,照明電路不工作的效果。
(1)電壓滯回比較器:
(2)電壓并聯(lián)負反饋電路
電壓并聯(lián)負反饋放大電路是最常見的放大電路,在電壓并聯(lián)負反饋中存在著“虛短”和“虛斷”的情況。虛短 Up=Un=0,Un=Uo-Rf*If,Rf=Uo/Rf
輸入電流控制輸出電壓,使電流轉(zhuǎn)化成電壓。具有將電流轉(zhuǎn)換成電壓的功能。如圖所示的電路中,反饋量取自輸出電壓Uo1,且轉(zhuǎn)換成反饋電阻(上面的電阻R1)中通過的電流,并將與輸入電流求差后放大。
4、 電路組成元件
光敏二極管
1
100 KΩ電阻
2
20KΩ電阻
2
10Ω
8、電阻
1
1KΩ電阻
1
510Ω電阻
1
發(fā)光二極管
1
5v穩(wěn)壓管
1
電池盒
2
電路板
1
5、 元器件明細及部分圖片
元件名稱
作用
光敏二極管
光敏二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時,反向電流很小。當有光照時,攜帶能量的光子進入PN結(jié)后,產(chǎn)生電子---空穴對,稱為光生載流子。光的強度越大,反向電流也越大。
發(fā)光二極管
發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦浴.斀o發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。
9、
穩(wěn)壓管
穩(wěn)壓管在反向擊穿時,在一定的電流范圍內(nèi),端電壓幾乎不變,表現(xiàn)出穩(wěn)壓特性。
光敏二極管
發(fā)光二極管
穩(wěn)壓管
6、 實物圖
光照充足時:
無光照時:
四、 心得體會
此次設(shè)計不僅增強了自己在專業(yè)設(shè)計方面的信心,鼓舞了自己,更是一次興趣的培養(yǎng)。通過這次課程設(shè)計學習,使我對電子工藝的理論有了更深的了解。這些知識不僅在課堂上有效,在日常生活中更是有著現(xiàn)實意義,也對自己的動手能力是個很大的鍛煉。在實習中,我鍛煉了自己動手能力,提高了自己解決問題的能力。通過本次實習培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力,提高了我分析問題和解決問題的能力,增強了獨立工作的能力。此次課程設(shè)計,還學到了很多課內(nèi)學不到的東西,比如獨立思考解決問題,出現(xiàn)差錯的隨機應變,受益匪淺。今后的制作應該更輕松,自己也都能扛的起并高質(zhì)量的完成項目,最主要的是收獲頗豐。
但是過程中也遇到了麻煩,如限流電阻選的太大等,經(jīng)過完善,最終成功完成課設(shè)。