Фотометрический датчик

При изменении светового потока, падающего на фотосопротивление, будет изменяться величина этого сопротивления, а, следовательно, и ток, протекающий через него.

Изменение же светового потока вызвано изменением степени поглощения света как за счёт изменений толщины ткани и её кровенаполнения, так и за счёт изменения содержания оксигемоглобина в крови. Вводя в измерительную схему, соответствующую компенсацию на толщину ткани и её кровенаполнение, можно получить в конечном итоге прибор, непосредственно показывающий содержание оксигемоглобина в крови.

Порядок выполнения работы

Упражнение №1:Определение чувствительности фоторезистора

Измерения проводится на правой части макета, где расположен фотодатчик (рис. 17).

Рис. 17.

Схема установки для определения чувствительности фоторезистора

В светонепроницаемую трубку с левой стороны вставлен фоторезистор, соединённый последовательно с микроамперметром (на макете он ниже трубки) и источником постоянного напряжения (внутри макета). С правой стороны трубки вставлена лампочка, степень накала нити которой можно менять ступенями с помощью переключателя: в положении «0»- освещённость Е=0лк, в положении «1» -Е=10лк; в «Е» =20 лк, … в «5»-Е=50 лк.

1) Зарисовать в тетрадь таблицу 1 для записи результатов вычислений и измерений:

Таблица 1

Е, лк	0	10	20	30	40	50
10-6А
10-6Ом

2) Поставьте тумблер «К» на макете в положение «фотодатчик», а переключатель в положение «0» и включить макет в сеть.

3) Устанавливая переключатель последовательно в положения «1», «2», «3», «4», «5», измерьте и запишите в таблицу соответствующие значения фототока .

4) Вычислить значения сопротивления по формуле, где=9В, и построить график зависимости сопротивления фоторезистора от освещенности.

5) По графику вычислить и сравнить 2 значения чувствительности фоторезистора для малой (лк) и большей (лк) освещенности по формуле:

(Ом/лк)=Z.

Упражнение №2:Снятие калибровочной характеристики тензодатчика

Установка для работы с тензодатчиком расположена на левой стороне макета, в неё входит металлическая упругая пластина, жёстко закреплённая на одном конце и с чашечкой для помещения грузов на другом – свободном конце. Около закреплённого конца на пластину наклеен тензорезистор (зигзагообразная проволочка между полосками бумаги), включенный для измерения в одно из плеч неуравновешенного моста постоянного тока.

В результате действия приложенной силы (веса груза в чашечке) пластина деформируется (изгибается) пропорционально этой силе, вследствие чего изменяется сопротивление тензорезистора и зависящая от него сила тока моста. Причем, при малых нагрузках изменение силы тока будет приблизительно пропорционально величине действующей силы.

1) Зарисовать таблицу 2 для записи результатов измерений.

Таблица 2

	0	1	2	3	4	5	6	7	10	15	20

2) Поставить тумблер «К» в положение «Тензодатчик», тумблер «К_г» в положение «грубо» и ручкой «установка нуля гальванометра» установите приблизительно стрелку гальванометра на крайнее левое деление шкалы гальванометра.

3) Поставьте тумблер «К₁» в положение «точно» и той же ручкой (см. п. 2) установить точно стрелку гальванометра на крайнее левое деление шкалы.

4) Осторожно, пинцетом, поставить грузик весом 1г в чашечку, укреплённую на свободном конце пластины. Измерить соответствующее значение силы тока (, где- число делений, на которое отклонилась стрелка, а- цена деления, ее значение указано на шкале прибора).

5) Снять осторожно гирю и проверить, вернулась ли стрелка на крайнее левое деление. Если нет, то снова проделать пункт (3).

6) Аналогично пунктам (4) и (5) измерить силу тока при других нагрузках (см. таблицу 2), а затем и для неизвестного груза Р_х.

7) Отключить макет от сети.

8) По данным таблицы 2 построить калибровочный график зависимости и по нему найти весР_хнеизвестного груза.

Упражнение №3:Изучение работы индуктивного датчика

Рис. 18.

Схема установки для исследования индуктивного датчика

Индуктивный датчик питается переменным напряжением 30В от макета «фото-тензо-датчик» с клемм «30В».

В результате перемещения в катушке ферромагнитного сердечника будет меняться значение индуктивности Lкатушки, что приведет к изменению ее индуктивного сопротивленияпеременному току. Изменениевызовет в свою очередь, изменение силы переменного тока. Таким образом, механические колебания (перемещения сердечника) преобразуются в колебания силы тока, текущего по катушке.

1. Собрать схему согласно рис.18.

2. После проверки установки преподавателем включить макет в сеть.

3. Вдвигая сердечник в катушку по 5 мм, измерить и записать соответствующие значения силы тока в таблицу 3 (L- длина части сердечника внутри катушки)

Таблица 3

L, мм	0	5	10	15	20	25	30	35	38
I, mA

4. Выключить макет их сети и разобрать схему.

5. Построить график зависимости I=f(L).

27