專利名稱：使用交流調(diào)制led光源的光電管暴露式光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理學(xué)中光電效應(yīng)方面的實(shí)驗(yàn)儀器，尤其是一種使用交流調(diào)制LED光源的光電管暴露式光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(普朗克常量測定)儀器都有兩個(gè)共同缺陷:1.實(shí)驗(yàn)用的光電管必須密封在遮光的暗盒子中。實(shí)驗(yàn)測量時(shí)只允許讓某一種特定的光源發(fā)出的光照射到光電管上，若其它光源的光照射到光電管上就會(huì)干擾光電管對(duì)原特定光源發(fā)出的光的接收，使實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。而光電管被密封在暗盒中不能被實(shí)驗(yàn)者直接觀察，不利于開放性的教學(xué)。2.現(xiàn)有的各種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(普朗克常量測定)儀器中，光電管被光照射后所產(chǎn)生的微弱光電流都是通過多級(jí)直流放大后才被測量出來的，直流放大電路本身有零點(diǎn)漂移的先天性缺陷，多級(jí)直流放大后會(huì)造成最終輸出信號(hào)的不規(guī)則波動(dòng)，不利于獲得穩(wěn)定的測量結(jié)果O
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述傳統(tǒng)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(普朗克常量測定)儀器中的兩個(gè)共同缺陷，本實(shí)用新型提出了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)思路，即:設(shè)法使該儀器的光電管在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)可暴露在環(huán)境光下直接被實(shí)驗(yàn)者觀察，在測量用的某一光源照射光電管的同時(shí)，也允許其它光源的照射，實(shí)驗(yàn)的測量結(jié)果不會(huì)因其它光源照射到光電管而受到干擾。儀器使用交流調(diào)制的LED光源與交流微電流檢測及同步放大電路相結(jié)合的技術(shù)，不僅可實(shí)現(xiàn)光電管在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)暴露在環(huán)境光下直接被實(shí)驗(yàn)者觀察目的，還因采取了隔直流的交流放大電路，避免了直流放大電路有零點(diǎn)漂移的先天性缺陷，使測量結(jié)果的穩(wěn)定性得到明顯改善。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理依據(jù)是:1.光電管在接收多種光線照射后所產(chǎn)生的光電流是可以疊加的。即:光電管可以在受到原有環(huán)境光的照射下已形成的本底的光電流的基礎(chǔ)上，又因新的光源的照射而疊加新的光電流。2.使用LED發(fā)光二極管作為本儀器的實(shí)驗(yàn)測量光源，利用其單色性好、頻率響應(yīng)速度快、便于進(jìn)行亮度調(diào)制的特點(diǎn)，使用交流信號(hào)來對(duì)LED進(jìn)行調(diào)制，使LED發(fā)出的光亮度隨調(diào)制交流信號(hào)的頻率而改變。因此，在交流調(diào)制的LED光源的照射下，光電管產(chǎn)生的光電流中會(huì)疊加上一個(gè)與調(diào)制信號(hào)頻率相同的交流信號(hào)成份。3.采用隔直流的交流微電流檢測及同步放大電路相結(jié)合的技術(shù)就可以在光電管產(chǎn)生的總的光電流中把交流調(diào)制LED光源產(chǎn)生的光電流成份從本底的光電流中分離出來，再經(jīng)過多級(jí)交流放大，最終得到所需的穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果。本實(shí)用新型所述的使用交流調(diào)制LED光源的光電管暴露式光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:該光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)所用的光源必須采用經(jīng)交流調(diào)制的LED光源，即LED光源在使用時(shí)必須經(jīng)過交流調(diào)制電路的調(diào)制。本實(shí)用新型所述的使用交流調(diào)制LED光源的光電管暴露式光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:該光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀的光電管在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)可暴露在環(huán)境光下，光電管直接可見。[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的主要技術(shù)方案是:使用交流調(diào)制的LED光源作為實(shí)驗(yàn)測量的光源，將該LED光源產(chǎn)生的交變的光信號(hào)與環(huán)境光一起照射到光電管上，使光電管產(chǎn)生的光電流中疊加有LED光源產(chǎn)生的交變光電流的成份。再用隔直流的交流微電流檢測及同步放大電路相結(jié)合的技術(shù)在光電管產(chǎn)生的總的光電流中把交流調(diào)制LED光源產(chǎn)生的光電流成份從由環(huán)境光產(chǎn)生的本底光電流中分離出來，經(jīng)過多級(jí)交流放大，最終得到所需的穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果。本實(shí)用新型的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了光電管在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)可暴露在自然環(huán)境光下直接被實(shí)驗(yàn)者觀察的目的，有利于開放性的直觀教學(xué)。此外，還因采取了隔直流的交流放大電路，避免了直流放大電路具有的零點(diǎn)漂移的先天性缺陷，使測量結(jié)果的穩(wěn)定性得到明顯改
盡
口 ο
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本儀器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本儀器主機(jī)部分的內(nèi)部電路模塊示意圖。在
圖1中:1.LED光源；2.擋光光欄；3.光電管；4.安裝底座；5.儀器主機(jī)；6.信號(hào)電纜。在圖2中:7.交流調(diào)制電路；8.交流微電流檢測及同步放大電路；9.測量結(jié)果顯示和控制電路。
具體實(shí)施方式
將
圖1中的LED光源(I)和擋光光欄(2)、光電管(3)三者安裝在安裝底座(4)上，要求前三者保持在同一直線上。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，LED光源(I)和光電管(3)須通過信號(hào)電纜
(6)與儀器主機(jī)(5)連接。將圖2中儀器主機(jī)(5)內(nèi)部的交流調(diào)制電路(7)和交流微電流檢測及同步放大電路(8)分別經(jīng)信號(hào)電纜(6)和
圖1中的LED光源(I)和光電管(3)相連，同時(shí)儀器主機(jī)(5)內(nèi)部的交流調(diào)制電路(7)和交流微電流檢測及同步放大電路(8)又受測量結(jié)果顯示和控制電路(9)的控制。
權(quán)利要求1.一種使用交流調(diào)制LED光源的光電管暴露式光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:該光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)所用的光源必須采用經(jīng)交流調(diào)制的LED光源，即LED光源在使用時(shí)必須經(jīng)過交流調(diào)制電路的調(diào)制。
2.一種使用交流調(diào)制LED光源的光電管暴露式光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:該光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀的光電管在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)可暴露在環(huán)境光下，光電管直接可見。
專利摘要一種使用交流調(diào)制LED光源的光電管暴露式光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀。該光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀的光電管在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)所用的光源須采用交流調(diào)制的LED光源，并且因使用交流調(diào)制的LED光源與交流微電流檢測及同步放大電路相結(jié)合的技術(shù)，使該儀器的光電管在實(shí)驗(yàn)測量時(shí)可暴露在環(huán)境光下直接被實(shí)驗(yàn)者觀察，在測量用的某一光源照射光電管的同時(shí)，也允許其它光源的照射，實(shí)驗(yàn)的測量結(jié)果不會(huì)因其它光源的照射而受到干擾。此外，還因采取了隔直流的交流放大電路，避免了直流放大電路具有的零點(diǎn)漂移的先天性缺陷，使測量結(jié)果的穩(wěn)定性得到明顯改善。
文檔編號(hào)G09B23/06GK203070604SQ201220691248
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者周紅兵, 錢仰德 申請(qǐng)人:江蘇慧碩科教儀器有限公司