專利名稱：：光電信號特性測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及測量儀器，具體地說是一種光電信號特性測量儀。
背景技術(shù)：
：光電轉(zhuǎn)換器件主要是利用光電效應(yīng)將不同波長的輻射能轉(zhuǎn)化成光電流的信號，利用光電轉(zhuǎn)換原理把光信號直接轉(zhuǎn)換成電信號，這樣便實現(xiàn)了非電量的電測量。該測量方法最大優(yōu)點是簡單方便，儀器設(shè)備造價低廉，應(yīng)用也極其廣泛，尤其是對測量精度要求不高的場合，如物理實驗教學中的演示實驗中，其缺點是檢測結(jié)果受參數(shù)、環(huán)境、電壓波動等影響較大，精度及穩(wěn)定性較差。然而，目前很多大學基礎(chǔ)物理實驗室，以及很多物理實驗儀器制造廠家生產(chǎn)的光電信號特性轉(zhuǎn)換儀、測量儀，都需要在暗室的實驗環(huán)境下進行操作，光器件和電信號器件之間的距離不夠直觀和方便測量。尤其是現(xiàn)有技術(shù)的光電信號特性測量儀它不能在同一臺儀器上測量多種光、電器件，不能在同一臺儀器上進行交流和直流信號的轉(zhuǎn)換。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種光電信號特性測量儀，它不需要在暗室的環(huán)境下進行實驗，測試簡單，不但能方便地測量光、電信號器件之間的距離，而且還能方便地對多種光、電器件在同一臺儀器上進行實驗，測量精度高，穩(wěn)定性好。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種光電信號特性測量儀，包括機箱、接收器座和發(fā)射器座，其特點是矩形的機架內(nèi)設(shè)有螺桿和螺母組成的移動端，機架的面板上設(shè)有光源接線端、交、直流電源接線端、信號接線端和刻度尺，發(fā)射器座設(shè)置在機架的側(cè)板上為固定端，接收器座設(shè)置在與螺母固接的連接片上，連接片為"幾"字形條狀薄片，其一端設(shè)有指針，另一端固接接收器座，螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動與螺母固接的接收器座作水平直線移動；刻度尺和指針標示接收器座與發(fā)射器座的距離；發(fā)射器座、接收器座設(shè)置在暗盒內(nèi)，暗盒為不同直徑的兩圓槽形遮光罩套裝而成，遮光罩的兩端相嵌在機箱兩側(cè)的圓形凹槽內(nèi)，轉(zhuǎn)動遮光罩閉合、開啟暗盒；接收器座與光源接線端連接，發(fā)射器座與信號接線端連接。所述兩圓槽形遮光罩的槽口上設(shè)有遮光條，其內(nèi)壁上涂有吸光材料。所述螺桿的一端固接設(shè)有刻度的鼓輪。本發(fā)明在正常的光照條件下就能做實驗，不需要將儀器置于避光處操作，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可更換各種實驗所需的器件，方便測量多種光、電器件，準確地讀出光電轉(zhuǎn)換器件之間的變化距離，精度可達到0.Olmm。圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖圖2為A-A剖面圖圖3為本發(fā)明實施例圖圖4為實施例電路圖圖5為硅光電池的光照特性曲線圖具體實施例方式參閱附圖1附圖2，本發(fā)明包括機架17、接收器座10和發(fā)射器座14，機架17為一矩形箱體，其內(nèi)設(shè)有螺桿7和螺母16組成的移動端，機架17的面板上設(shè)有光源接線端1、交流電源接線端2、直流電源接線端4、信號接線端3和刻度尺5，發(fā)射器座14設(shè)置在機架17的側(cè)板上為固定端，接收器座10設(shè)置在與螺母16固接的連接片12上，連接片12為"幾"字形條狀薄片，其一端設(shè)有指針18，另一端固接接收器座10，連接片12由螺釘13與螺母16固接；螺桿7的一端固接設(shè)有刻度的鼓輪6，手搖鼓輪6帶動螺桿7的旋轉(zhuǎn)，使得螺桿7上的螺母16帶動接收器座10作水平直線移動，刻度尺5和指針18標示接收器座10與發(fā)射器座14的距離；發(fā)射器座14、接收器座10設(shè)置在暗盒15內(nèi)，暗盒15為不同直徑的兩圓槽形遮光罩9套裝而成，兩圓槽形遮光罩9的槽口上設(shè)有遮光條11，其內(nèi)壁上涂有吸光材料，遮光罩9的兩端相嵌在機架17兩側(cè)板的圓形凹槽8內(nèi)，轉(zhuǎn)動遮光罩9閉合、開啟暗盒15;接收器座10與光源接線端3連接，發(fā)射器座14與信號接線端1連接。所述螺桿7為主動件，作轉(zhuǎn)動用，螺母16為從動件，當螺桿7轉(zhuǎn)動時，將帶動與螺桿7嚙合的螺母16作左、右移動，當手搖鼓輪6的搖把時，螺桿7隨之轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)與螺母16上固接的接收器座10和固設(shè)在機架17—側(cè)板上的發(fā)射器座14之間的距離。所述暗盒15為不同直徑的兩圓槽形遮光罩9套裝而成，遮光罩9為半圓槽形，制作時可將較小直徑的塑料管垂直橫截面切去四分之一，然后切成留有270度圓弧的圓槽，再將較大直徑的塑料管切割成半圓筒狀，然后將兩圓槽形遮光罩9套裝在機架17兩側(cè)板上的圓形凹槽8內(nèi)，兩遮光罩9的間隙為3毫米左右，遮光罩9可以順著圓形凹槽8進行旋轉(zhuǎn)，起到開啟、閉合暗盒15的作用.兩遮光罩9的內(nèi)壁上涂有均勻的黑色吸光材料。兩遮光罩9的槽口上粘貼遮光條ll，遮光條11不但便于固設(shè)在螺母16上的連接片12和讀數(shù)指針18的移動，又可防止連接片12和讀數(shù)指針18在左、右移動時透入的環(huán)境光干擾實驗，確保實驗?zāi)茉谡５沫h(huán)境光照條件下進行，即要求實驗時暗盒15不能透入環(huán)境光，又能將暗盒15方便地打開或關(guān)閉，以方便更換光、電器件，同時還能滿足光、電器件間距根據(jù)實驗所需進行調(diào)節(jié)和變化。下面以硅光電池的光照特性測試為例對本發(fā)明做進一步的闡述實施例1參閱附圖3附圖4，將本發(fā)明光源接線端1的的正、負極與測試電路21聯(lián)接；信號接線端3的的正、負極與測試電路20聯(lián)接；小燈泡19插接在發(fā)射器座14上，硅光電池22插接在接收器座10上；接通K"斷開K2，然后旋轉(zhuǎn)遮光罩9關(guān)閉暗盒15進行硅光電池光照特性的測試。旋轉(zhuǎn)手搖鼓輪6通過分壓原理測出小燈泡19與硅光電池22在不同間距時的開路電壓Uoc值或接通&、K2后測出不同的光照度下硅光電池22的短路電流Isc值，其中短路電流為Isc=U^/2，取樣電阻R為4.7KQ。實驗時，通過轉(zhuǎn)動手搖鼓輪6可任意地改變光、電器件的間距，光、電器件間距每次可變化2cm左右，即小燈泡19與硅光電池22的間距每次變化2cm左右，測出相應(yīng)得到的開路電壓Uoc和短路電流Isc。電源電壓取4.5V左右，利用光照度與光照距離成平方反比的關(guān)系，設(shè)光照距離為26cm時的光照度為J。，測出的實驗數(shù)據(jù)如下表1所示表l實驗數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>參閱附圖5，根據(jù)表1的實驗數(shù)據(jù)作出的硅光電池的光照特性曲線圖，通過圖示的曲線可以驗證開路電壓Uoc與光照度為對數(shù)關(guān)系，并具有飽和性，而短路電流Isc與光照度之間也有類似的相關(guān)性。從上述實施例的測試結(jié)果可見，光電信號轉(zhuǎn)換特性測試符合實驗的要求。本發(fā)明適合于各種光、電器件如光敏二極管、光敏電阻和光敏三極管的特性方面的研究。以上只是對本發(fā)明作進一步的說明，并非用以限制本專利，凡為本發(fā)明等效實施，均應(yīng)包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種光電信號特性測量儀，包括機架、接收器座和發(fā)射器座，其特征在于矩形的機架內(nèi)設(shè)有螺桿和螺母組成的移動端，機架的面板上設(shè)有光源接線端、交流電源接線端、直流電源接線端、信號接線端和刻度尺，發(fā)射器座設(shè)置在機架的側(cè)板上為固定端，接收器座設(shè)置在與螺母固接的連接片上，連接片為“幾”字形條狀薄片，其一端設(shè)有指針，另一端固接接收器座，螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動與螺母固接的接收器座作水平直線移動；刻度尺和指針標示接收器座與發(fā)射器座的距離；發(fā)射器座、接收器座設(shè)置在暗盒內(nèi)，暗盒為不同直徑的兩圓槽形遮光罩套裝而成，遮光罩的兩端相嵌在機架兩側(cè)的圓形凹槽內(nèi)，轉(zhuǎn)動遮光罩閉合、開啟暗盒；接收器座與光源接線端連接，發(fā)射器座與信號接線端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電信號特性測量儀，其特征在于所述兩圓槽形遮光罩的槽口上設(shè)有遮光條，其內(nèi)壁上涂有吸光材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電信號特性測量儀，其特征在于所述螺桿的一端固接設(shè)有刻度的鼓輪。全文摘要本發(fā)明公開了一種光電信號特性測量儀，其特點是發(fā)射器座固設(shè)在機架內(nèi)的一側(cè)，接收器座固設(shè)在與螺母固接的連接片上，連接片為一端設(shè)有指針，另一端固接接收器座的“幾”字形條狀薄片，螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動與螺母固接的接收器座作水平直線移動；發(fā)射器座、接收器座設(shè)置在兩遮光罩套裝成的暗盒內(nèi)，轉(zhuǎn)動遮光罩能閉合、開啟暗盒。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，不需避光操作，就能準確地讀出光電轉(zhuǎn)換器件之間的變化距離，精度可達到0.01mm，可方便測量多種光、電器件。文檔編號G01J1/42GK101782371SQ20101012244公開日2010年7月21日申請日期2010年3月11日優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日發(fā)明者和建偉,宦強,崔璐,戚小華申請人:華東師范大學