4. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Ознакомиться с теоретической частью работы и описанием лабораторной установки.

2. Привести лабораторную установку в рабочее состояние и проверить её функционирование: возможность изменения освещенности рабочей площадки, возможность изменения спектра освещенности рабочей площадки, работоспособность люксметра, работоспособность блока питания, амперметра и вольтметра.

3. С помощью оптической системы объектива и матового фильтра добиться максимального равномерного освещения рабочей площадки с фоторезисторами.

Изучение вольтамперной характеристики фоторезистора.

4. Включить излучатель лабораторной установки. Используя модулятор освещенности и люксметр добиться освещенности равной 400лк. С помощью мультиметра измерить активное электрическое сопротивление фоторезистора при данной освещенности. Выключить излучатель.

5. В соответствии с рисунком 6 собрать электрическую схему.

Рисунок 6 – Электрическая схема для измерения вольтамперной характеристики фоторезистора

ВНИМАНИЕ: Для получения достоверных данных входное сопротивление вольтметра должно быть много больше .

6. Включить излучатель лабораторной установки. Изменяя выходное напряжение на блоке питания (для фоторезистора CФ2-2 с дискретностью 0,5В для фоторезистора СФ2-16 с дискретностью 1В), по шкалам амперметра и вольтметра производить измерения падения напряжения на фоторезисторе и величины тока через него. После измерений выключить излучатель лабораторной установки.

Внимание: Максимальное падение напряжения на фоторезисторе СФ2-2 не должно превышать величины 15В, а на фоторезисторе CФ2-16 величины 30В. Освещенность фоторезистора при измерениях должна быть постоянной.

7. По результатам измерений заполнить таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты измерения вольтамперной характеристики

Падение напряжения на фоторезисторе, В			…
Ток через фоторезистор, мА			…

8. По результатам измерений построить вольтамперную характеристику фоторезистора.

Изучение люксамперной характеристики фоторезистора.

9. В соответствии с рисунком 7 собрать электрическую схему.

Рисунок 7 – Электрическая схема для изучения люксамперной и спектральной характеристик фоторезистора

ВНИМАНИЕ: Для получения достоверных данных при измерении люксамперной характеристики необходимо, что бы освещение фоторезистора происходило только от излучателя лабораторной установки, поэтому необходимо максимально уменьшить освещенность от других источников света (светильников, окон и т.п.).

10. В соответствии с таблицей 1 установить на блоке питания номинальное напряжение питания фоторезистора.

11. Включить блок питания и осветитель лабораторной установки. Плавно изменяя с помощью диафрагмы объектива освещенность фоторезистора от минимальной до максимально достижимой, по шкалам люксметра и амперметра производить измерения освещенности фоторезистора и тока через него. Для построения характеристики необходимо не менее 10 измерений. После измерений выключить блок питания и излучатель лабораторной установки.

12. По результатам измерений заполнить таблицу 4.

Таблица 4 – Результаты измерения люксамперной характеристики

Освещенность фоторезистора, лк			…
Ток через фоторезистор, мА			…

13. По результатам измерений построить люксамперную характеристику фоторезистора.

Изучение спектральной характеристики фоторезистора.

Электрическая схема для измерения спектральной характеристики фоторезистора имеет вид, представленный на рисунке 7.

14. В соответствии с таблицей 1 установить на блоке питания номинальное напряжение питания фоторезистора.

15. Включить блок питания и осветитель лабораторной установки. С использованием диафрагмы добиться максимально возможной освещенности фоторезистора.

16. С использованием светофильтров изменять длину волны освещения фоторезистора и по шкале амперметра производить измерения тока через фоторезистор. При этом необходимо, что бы освещенность фоторезистора была постоянной. Последняя контролируется по шкале люксметра, а изменяется диафрагмой объектива лабораторной установки. При измерениях освещенности необходимо учитывать спектральную чувствительность люксметра, и определять освещенность по формуле (3) с использованием поправочных коэффициентов из таблицы 2. После измерений выключить блок питания и излучатель лабораторной установки.

17. По результатам измерений заполнить таблицу 5.

Таблица 5 – Результаты измерения спектральной характеристики

Длина волны света, мкм	Ток через фоторезистор, мА
(0,40-0,45)
(0,45-0,48)
(0,48-0,50)
(0,50-0,56)
(0,56-0,59)
(0,59-0,62)
(0,62-0,76)

18. По результатам измерений построить спектральную характеристику фоторезистора.

Измерение постоянной времени фоторезистора.

19. В соответствии с рисунком 8 собрать электрическую схему.

Рисунок 8 – Электрическая схема для измерения постоянной времени фоторезистора

20. В соответствии с таблицей 1 установить на блоке питания номинальное напряжение питания фоторезистора.

21. Напряжение необходимо подать на вход платы сбора данных ЛА-70М4.

ВНИМАНИЕ: Подсоединение к плате ЛА-70М4 производить только при разрыве цепи электропитания (блок питания и компьютер должны быть отключены от сети). Для уменьшения уровня помех в сигнале необходимо соединить в одной точке на шине заземления лаборатории корпусной провод компьютера и «минус» источника питания.

22. Включить блок питания. Включить компьютер и загрузить программу Fotorez.c.

23. С использованием программы Fotorez.c получить графики переходного процесса нарастания и спада . Первый получается при включении осветителя лабораторной установки, второй при выключении. По шкале люксметра необходимо измерить освещенность фоторезистора, при включенном и выключенном осветителе. После измерений выключить блок питания и компьютер.

24. С использованием графиков нарастания и спада построить переходные процессы изменения тока через фоторезистор. При этом следует иметь в виду, что измерение тока, протекающего через фоторезистор, производится по падению напряжения на постоянном сопротивлении 1кОм, т.е. величина тока в амперах равна:

.

25. По графикам переходного процесса в соответствии с рисунком 4 определить постоянную времени нарастания фототока и постоянную времени спада фототока.

26. По результатам выполнения лабораторной работы сделать выводы и оформить.