PSD位置传感器实验报告

1、报告者：1004520233余敏同组人：1004520235张昕煜1004520209谢清楠实验十PSD位置传感器实验一、实验目的：了解PSDDt电位置敏感器件的原理与应用二、基本原理：PSD为一具有PIN三层结构的平板半导体硅片。其断面结构如图10-1所示，表面层P为感光面，在其两边各有一信号输入电极，底层的公共电极是用与加反偏电压。当光点入射到PS京面时，由于横向电势的存在，产生光生电流I。，光生电流就流向两个输出电极，从而在两个输出电极上分别得到光电流I1和I2,显然I0I1I2。而I1和I2的分流关系则取决于入射光点到两个输出电极间的等效电阻。假设PS京面分流层的阻挡是均匀的，贝UPS

2、呵简化为图10-2所示的电位器模型，其中R、R2为入射光点位置到两个输出电极间的等效电阻，显然R1、R2正比于光点到两个输出电极间的距离。入射柚山电极光榆出电极1I1一T公共电板图10-1图10-2因为I1/I2R2/R1(LX)/(LX)I。I1I2所以可得I1Io(LX/2L)I2Io(LX/2L)X(I2I1/I°)L当入射光恒定时，I。恒定，则入射光点与PSD中间零位点距离X与I2Ii成线性关系，与入射光点强度无关。通过适当的处理电路，就可以获得光点位置的输出信号。三、需用器件与单元：PSD感器及位移装置、PSDft感器实验模板、主机箱四、实验步骤:1观察PSD吉构，它有四只

3、管脚，其中有一边为园弧状附近的管脚加反偏电压vf,其对角线部位管脚为空加反偏电压管神n输出端1iiPW外形及管脚辎出端2脚（如图10-3）。PSD®线中黑线接Vf端，其中两个为输出端可随意接入。图1032按图10-4接线，将实验模块的15V和“上”插孔与主机箱中的15V稳压电源和分别相连，再将实验PSD传感器装置中的半导体激光器的两个插孔与实验模板的激光电源的插孔相应连接。实验模板的PSDI2接PSD传感器的蓝色插孔，vref基准源接PS时感器的白色插孔，PSDI1接PS眼感器的红色插孔。3将PSC感器实验模板单元电路连接起来，即V°1与心接，&与Vi2接（注：V0

4、3、Vi3、Vi4、V05不用接线）V°4与Vi5接，Vo6与Vi6接，将实验模板上激光电源的“上”与15V的“上”及Vi7输出的连接起来。将主机箱的电压表接到实验模板的V07或上。图1044.打开主机箱电源，实验模板开始工作。转动测微头使激光光点在PSU的位置从一端移向另一端。此时电压变化可在4V之间，若未达到此值，可调输出增量旋纽Vr3。5.从PSC端开始旋转测微头，使光点移动，取X0.5mm,即转动测微头一转，读取数显表示值。填入表101表10-1PSD传感器位移值与输出电压值位移量（mm00.20.40.60.81.01.21.41.6输出电压（V）-4.95-4.77-4.

5、55-4.33-4.18-4.04-3.88-3.74-3.59位移量（mm1.82.02.22.42.62.83.03.23.4输出电压（V）-3.44-3.29-3.13-2.98-2.84-2.69-2.53-2.38-2.21位移量（mm3.63.84.04.24.44.64.85.05.2输出电压（V）-2.02-1.85-1.74-1.64-1.54-1.36-1.22-1.05-0.89位移量（mm5.45.65.86.06.26.46.66.87.0输出电压（V）-0.72-0.58-0.43-0.25-0.070.080.240.400.57位移量（mm7.27.47.67.

6、88.08.28.48.68.8输出电压（V）0.740.881.061.221.391.561.731.882.05位移量（mm9.09.29.49.69.81010.210.410.6输出电压（V）2.202.362.512.682.832.973.133.273.42位移量（mm10.811.011.211.411.611.812.012.2输出电压（V）3.583.763.904.054.214.344.464.486.根据表10-1所列的数据，计算中心量程6.根据表10-1所列的数据，计算中心量程6.根据表10-1所列的数据，计算中心量程2mm3mm4mnfl寸的非线性误差答：模拟曲线为：y=0.7824x-4.8813在位移量x=2mm时，y=-3.3165,答：模拟曲线为：y=0.7824x-4.8813在位移量x=2mm时，y=-3.3165,在位移量x=2mm时，y=-3.3165,在位移量x=2mm时，y=-3.3165,非线性误差为测得值一理论值理论值3.29(3.3165)八”,0.8%3.3165在位移量x=3mm时，y=-2.5341,非线性误差为测得值一理论值理论值2.53(2.5341)0.16%2.5341在位移量x=4mm时，y=-1.7517,非线性误差为测得值一理论值理论值1.74(