光敏电阻传感器实验报告

2、方案论证 7 五、光敏传感器的工作原理 六、电路的工作原理 七、单元电路设计、参数计算和器件选择 光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光照强度自动检测显示系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此知或直接采取措施使光照强度在此范围内。人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示对应于不同的发光二极管点亮，就能简单的显示出不同的光强了。theThelightsensoristheuseofphotosensitiveelementwillbeopticalsignalsareconvertedtoelectricsignalsofsensors,itssensitivewavelengthinthevisiblelightwavelengthnear,includinginfraredwavelengthandultravioletwavelength.Thelightsensorisnotlimitedtolightdetection,italsocanbeusedasdetectioncomponentsothersensors,formanynon-electricitytesting,aslongasthesenon-electricityconversionforlightsignalcanbechange.Lightintensityautomaticdetectiondisplaysystem,thissystemcanautomaticallydetecttheintensityofilluminationintensityanddisplaytoletpeopleknowthestrengthofthelightintensityatthistime.Peoplecanbesetilluminationintensityrange,oncebeyondthisrangethesystemcanissuewarningnoticeordirectlytotakemeasurestomakethelightintensityinthisrange.Peoplecanseethroughthisdevicedisplaylearnnowlightcondition,todoareasonablelightregulation.Thisdesigncanbedividedintothreeparts:namelylightdetectionpart,signalprocessingpart,intensityoflightdisplaysection.Stillcanaddalarmpart.Forlightdetectionpartavailablephotosensitiveresistancesensorasthetestcomponents,itcancompletefromintensitytoresistancesignalconversion,againresistanceareconvertedtoelectricsignalscanserveasthesysteminputsignal.Forinputsignalprocessing,theycanbeusedtodisplaythe.Todisplaypartavailablelightemittingdiodetodisplay,differentintensityoflightcorrespondingtothedifferentlightemittingdiodelight,youcansimplyshowsthedifferentlightintensity.Keywords:photosensitiveresistance;Photoelectricsensor;Lightintensity;leds分档指示和报警（弱、适宜、强）1、根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型(1)自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出；照条件下显示报警系统方案的论证和设计；(3)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计；(4)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的2、仿真调试方案3、完成课程设计报告(1)传感器选择：选用光敏电阻作为采集光照信号的传感器。(3)方案原理图：系统功能描述：考虑到系统的实用价值,确定了光照适宜时的光敏电阻值的范围为1.4--3.6k欧，当光照过强时，LED1点亮，蜂鸣器报警；光照适宜时，LED2点信号处理电路信号转换电路LED显示电路报警电路信号处理电路信号转换电路LED显示电路报警电路光敏电阻光敏电阻采用光敏电阻作为信号采集器件。光敏电阻是基于光电导效应的一种光电器件，无光料电导率增加，电阻减小。其阻值随光照增强而减小。光敏电阻作为光电式传感器的一种，它具有灵敏度高、光谱响应范围宽；体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐震动、抗过如原理图所示。于是，就把对光照信号的处理转化为对电压信号V的处理。采用集成电压比较器LM339N作为信号处理的核心元件，电路连接如原理图所示。光5V）。这样就完成了从模拟信号到数字信号的转换,(3)光强显示部分采用发光二极管显示不同的光强状态。由于比较器的驱动能力有限，所以在输出端加较器的输出电压分别为（5V，0VLED1点亮；光照适宜时，两个比较器的输出电压分LED2、LED3被点亮。这样三种状态就显示出来了。(4)光强报警部分导通来控制报警电路的导通，三极管的导通又受发光二极管导通与否的控制导通受光照的控制。所以光强就可以控制报警器了，设计方案采用了当光照较强或较暗时报警。工作过程分析如下：当光照较强时，两个比较器的输出电压分别为（5V，0VLED1输出电压分别为（-5V，0LED2被点亮，三极管BJT1截止，报警电路也截止；光照黑警电路也被导通，蜂鸣器报警。光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改在黑暗环境里，它的电阻值很高，通常大于1MΩ。当受到光照时，只要光图1-2光敏电阻特性曲线五、光敏传感器工作原理光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器的不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。他在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。广泛应用于各种控制电路（如自动照明灯控制电路、自动报警电路等）、家用电器（如电视机中的高度自动调节，照相机中的自动曝光控制等）及各光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。光敏电阻没有极性，的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级，亮电阻值在几千欧以下。该系统可通过光敏传感器将光照强弱信号转化为电信号通过发光二极管显示以及蜂鸣器报警从而成为光照强度自动显示检测系统。光照强度不同光明传感器的组织不同，当光照度适宜时光敏传感器的阻值介于强光和弱光的阻值之间。因此可以通过光敏传感器将光信号从电路原理图看其实很简单，右边三个比较器部分电路完全相同。结构分析如下：1、供电电源VCC=5V，给分压电路、比较器、发光管、蜂鸣器供电。2、分压电路。包括光敏电阻分压和基准电阻分压。3、比较电路。比较器的两个比较端一个从光敏电阻一端引出，接入比较器负比较端，另一则分压也大于基准电阻，比较器输出为负，反之亦然。4、显示报警电路。比较器输出端通过限流电阻接发光二极管，同时为防止比较器无法驱动发光管，输出端通过上拉电阻接电源，以提供足够功率。最小基准电阻发光管并联蜂鸣器。为了分析各部分单元电路之间的关系，我以信号流程做主轴，分析如下：2、信号测量，为了知道光敏电阻的阻值在所分的哪档之间，需要进行测量比较。分压电路和比较电路就是完成此功能。光敏电阻和基准电阻分别分压接入比较器两端（实际上是被测信号与基准信号比较）。由于另一分压电阻相同，电阻大的分压就多。比较结果反映在比较3、信号表达，通过比较器出来的是电压信号，为了使人能直接感知，接上发光二级管。高设计时须对整个系统进行全面综合考虑。以完成课题功能要求为前提，尽量使电路简(1)电源部分：为了驱动比较器，电源电压设置为5V(2)分压电路：为了便于分压比较，另一分压电阻均设为相同值(3)比较电路：为了符合正常逻辑思维，应该设定光照越强，亮的发光管越多。所以才将小于正输入端，比较器输出都为正，三个发光管都亮。(4)为了实现光敏电阻精确连续分压，仿真时用滑动变阻器代替，一个粗调，一个细调。(5)显示电路：为了驱动发光管，应设置上拉电阻，为了保护发光管，应设置限流电阻。(6)报警电路：应设置当光照过强时，使蜂鸣器响。仅当光照很强时，光敏电阻阻值才小于R3，蜂鸣器才响。其他状态，蜂鸣器都不响。(1)由于本系统最核心要的功能是判断光照是否适宜，而当光照适宜时光敏电阻的组值RV2V2所以取Vref1=4.7V，Vref2=4.2V；这样就保证了系统在光照不适宜时就报警。由于比较器LM339N输出电流为nA级，因此忽略不计；三极管LED导通时，采用恒用来分档，故应等于光敏电阻三种状态下阻值。R1=240ΩR2=1.5kΩR3=150kΩ参数名称参数名称VCCV差模输入电压VIDV共模输入电压VIV工作环境温度℃贮存温度℃LM339的输出部分是集电极开路,发射极接地的NPN输出晶体管,可以用多集电极输出提供或ORing功能.输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上,不受Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用),输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时,输出晶体当负载电流很小时,输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许输出箝位在零电平。轻、安装方便；使用范围(Using)：产品可用于高频震荡、高频小信号放大、小功率电源调整电路。序号序号元器件类型Vcc直流电源LED1发光二极管金属膜电阻蜂鸣器2191321元器件规格稳压直流电源