3. Проверка работоспособности экспериментальной установки

Для проверки работоспособности необходимо: -подключить стенд с помощью сетевого кабеля к сети 220 В, 50 Гц; -установить модуль люксметра в поле «Датчики освещённости и света»; -соединительными проводами подключить выходные клеммы регулятора напряжения с входными клеммами поля «Датчик освещенности». При этом последовательно в цепь включить амперметр РА1, а параллельно - вольтметр PV1. Оба измерительных прибора должны быть в режиме измерения постоянного тока н напряжения. Выходы модуля люксметра подключить к входам мультиметра, работающего в режиме измерения постоянного напряжения до 20 В. Галетный переключатель «Множитель» установить в положение «=»;

-включить выключатель SA1. Проверить ток через амперметр РА1, он должен регулироваться при вращении ручки регулирования напряжения, при этом светодиод внутри модуля люксметр должен плавно изменять яркость свечения;

-на индикаторе мультиметра должны присутствовать показания напряжения, которые должны изменяться при вращении ручки регулирования напряжения;

-выключить стенд выключателем SA1. 

4. Экспериментальное исследование датчика освещенности

4.1. Снятие экспериментальной характеристики зависимости напряжения на выходе оптического датчика от освещённости искусственным источником света

Для снятия экспериментальной характеристики подключить модуль оптического датчика освещённости (рис. 2) в соответствующее ему гнездо «Датчик освещённости и света» на панели стенда (рис. 3). Модуль должен быть установлен так, чтобы рисунок на нём был правильно ориентирован. Надеть сверху на мини модуль непрозрачный футляр из комплекта стенда для защиты датчика от внешней засветки.

Подключить светодиод модуля освещённости люксметр (клеммы «+IN» и «-IN») через амперметр РА1 к регулируемому блоку питания. Для этого собрать схему по рис. 3. Внимание, выходные клеммы «Uout» И «GND» датчика люксметр находятся на верхней части мини модуля, их и следует соединить с мультиметром.

Перевести ручку регулирования напряжения в нулевое положение. Переключатель мультиметра перевести в положение OFF. Предъявить схему подключения и начальное состояние стенда для проверки преподавателю.

Включить питание выключателем SA1. Переключить мультиметр в режим измерения постоянных напряжений на предел измерения 20В. Проверить ток через амперметр РА1, он должен быть равен 0.

Зафиксировать показания мультиметра в табл. 1.

Таблица 1

	Измерение		Расчет
№ п/п	Ток через светодиод I, мА	Выходное напряжение оптического датчика Uопт, В	Освещённость Е, лк E=I*k, k= 120;

Плавно увеличивать напряжение питания мини модуля люксметр, контролируя ток через него по амперметру РА1. Довести ток до 3 мА. Зафиксировать показания в таблице 1. Продолжать опыт, увеличивая напряжения источника питания и фиксируя показания выходного напряжения датчика через каждые 3 мА (ток светодиода 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24 мА). Рассчитать освещённость в Люкс из тока через светодиод по формуле и занести в таблицу:

Е = k*I,

где I - ток через светодиод, k - коэффициент пересчёта равный 120.

Построить в отчёте график зависимости выходного напряжения датчика люксметр от освещённости на графике с логарифмической сеткой (рис. 4).

Рис. 4. Пример разметки сетки для графика зависимости Uoпт(L)

Провести касательные к графику Uoпт (Е). Графически оценить абсолютную погрешность измерений в процентах. Сделать вывод о функционировании датчика освещённости. Сделать вывод о наличии логарифмической зависимости выходного напряжения датчика от освещённости.