專利名稱：光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量?jī)x器，具體地說(shuō)是一種光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
光電轉(zhuǎn)換器件主要是利用光電效應(yīng)將不同波長(zhǎng)的輻射能轉(zhuǎn)化成光電流的信號(hào)，利 用光電轉(zhuǎn)換原理把光信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這樣便實(shí)現(xiàn)了非電量的電測(cè)量。該測(cè)量方法 最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，儀器設(shè)備造價(jià)低廉，應(yīng)用也極其廣泛，尤其是對(duì)測(cè)量精度要求不高的 場(chǎng)合，如物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)中，其缺點(diǎn)是檢測(cè)結(jié)果受參數(shù)、環(huán)境、電壓波動(dòng)等影響 較大，精度及穩(wěn)定性較差。然而，目前很多大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室，以及很多物理實(shí)驗(yàn)儀器制造廠家生產(chǎn)的光 電信號(hào)特性轉(zhuǎn)換儀、測(cè)量?jī)x，都需要在暗室的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行操作，光器件和電信號(hào)器件之 間的距離不夠直觀和方便測(cè)量。尤其是現(xiàn)有技術(shù)的光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x它不能在同一臺(tái)儀 器上測(cè)量多種光、電器件，不能在同一臺(tái)儀器上進(jìn)行交流和直流信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x，它 不需要在暗室的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試簡(jiǎn)單，不但能方便地測(cè)量光、電信號(hào)器件之間的距 離，而且還能方便地對(duì)多種光、電器件在同一臺(tái)儀器上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x，包括機(jī)箱、接收器座 和發(fā)射器座，其特點(diǎn)是矩形的機(jī)架內(nèi)設(shè)有螺桿和螺母組成的移動(dòng)端，機(jī)架的面板上設(shè)有光 源接線端、兩電源接線端、信號(hào)接線端和刻度尺，發(fā)射器座設(shè)置在機(jī)架的側(cè)板上為固定端， 接收器座設(shè)置在與螺母固接的連接片上，連接片為“幾”字形條狀薄片，其一端設(shè)有指針，另 一端固接接收器座，螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與螺母固接的接收器座作水平直線移動(dòng)；刻度尺和指 針標(biāo)示接收器座與發(fā)射器座的距離；發(fā)射器座、接收器座設(shè)置在暗盒內(nèi)，暗盒為不同直徑的 兩圓槽形遮光罩套裝而成，遮光罩的兩端相嵌在機(jī)箱兩側(cè)的圓形凹槽內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)遮光罩閉合、 開啟暗盒；接收器座與光源接線端連接，發(fā)射器座與信號(hào)接線端連接。所述兩圓槽形遮光罩的槽口上設(shè)有遮光條，其內(nèi)壁上涂有吸光材料。所述螺桿的一端固接設(shè)有刻度的鼓輪。本實(shí)用新型在正常的光照條件下就能做實(shí)驗(yàn)，不需要將儀器置于避光處操作，與 現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可更換各種實(shí)驗(yàn)所需的器件，方便測(cè)量多種光、電 器件，準(zhǔn)確地讀出光電轉(zhuǎn)換器件之間的變化距離，精度可達(dá)到0. 01mm。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為A-A剖面圖圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例圖[0012]圖4為實(shí)施例電路圖圖5為硅光電池的光照特性曲線圖
具體實(shí)施方式
參閱附圖1 附圖2，本實(shí)用新型包括機(jī)架17、接收器座10和發(fā)射器座14，機(jī)架 17為一矩形箱體，其內(nèi)設(shè)有螺桿7和螺母16組成的移動(dòng)端，機(jī)架17的面板上設(shè)有光源接線 端1、電源接線端2、4、信號(hào)接線端3和刻度尺5，發(fā)射器座14設(shè)置在機(jī)架17的側(cè)板上為固 定端，接收器座10設(shè)置在與螺母16固接的連接片12上，連接片12為“幾”字形條狀薄片， 其一端設(shè)有指針18，另一端固接接收器座10，連接片12由螺釘13與螺母16固接；螺桿7 的一端固接設(shè)有刻度的鼓輪6，手搖鼓輪6帶動(dòng)螺桿7的旋轉(zhuǎn)，使得螺桿7上的螺母16帶動(dòng) 接收器座10作水平直線移動(dòng)，刻度尺5和指針18標(biāo)示接收器座10與發(fā)射器座14的距離； 發(fā)射器座14、接收器座10設(shè)置在暗盒15內(nèi)，暗盒15為不同直徑的兩圓槽形遮光罩9套裝 而成，兩圓槽形遮光罩9的槽口上設(shè)有遮光條11，其內(nèi)壁上涂有吸光材料，遮光罩9的兩端 相嵌在機(jī)架17兩側(cè)板的圓形凹槽8內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)遮光罩9閉合、開啟暗盒15 ；接收器座10與光 源接線端3連接，發(fā)射器座14與信號(hào)接線端1連接。所述螺桿7為主動(dòng)件，作轉(zhuǎn)動(dòng)用，螺母16為從動(dòng)件，當(dāng)螺桿7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)與螺 桿7嚙合的螺母16作左、右移動(dòng)，當(dāng)手搖鼓輪6的搖把時(shí)，螺桿7隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)與螺母 16上固接的接收器座10和固設(shè)在機(jī)架17 —側(cè)板上的發(fā)射器座14之間的距離。所述暗盒15為不同直徑的兩圓槽形遮光罩9套裝而成，遮光罩9為半圓槽形，制 作時(shí)可將較小直徑的塑料管垂直橫截面切去四分之一，然后切成留有270度圓弧的圓槽， 再將較大直徑的塑料管切割成半圓筒狀，然后將兩圓槽形遮光罩9套裝在機(jī)架17兩側(cè)板上 的圓形凹槽8內(nèi)，兩遮光罩9的間隙為3毫米左右，遮光罩9可以順著圓形凹槽8進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，起到開啟、閉合暗盒15的作用.兩遮光罩9的內(nèi)壁上涂有均勻的黑色吸光材料。兩遮 光罩9的槽口上粘貼遮光條11，遮光條11不但便于固設(shè)在螺母16上的連接片12和讀數(shù)指 針18的移動(dòng)，又可防止連接片12和讀數(shù)指針18在左、右移動(dòng)時(shí)透入的環(huán)境光干擾實(shí)驗(yàn)，確 保實(shí)驗(yàn)?zāi)茉谡５沫h(huán)境光照條件下進(jìn)行，即要求實(shí)驗(yàn)時(shí)暗盒15不能透入環(huán)境光，又能將暗 盒15方便地打開或關(guān)閉，以方便更換光、電器件，同時(shí)還能滿足光、電器件間距根據(jù)實(shí)驗(yàn)所 需進(jìn)行調(diào)節(jié)和變化。下面以硅光電池的光照特性測(cè)試為例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的闡述實(shí)施例1參閱附圖3 附圖4，將本實(shí)用新型光源接線端1的的正、負(fù)極與測(cè)試電路21聯(lián) 接；信號(hào)接線端3的的正、負(fù)極與測(cè)試電路20聯(lián)接；小燈泡19插接在發(fā)射器座14上，硅光 電池22插接在接收器座10上；接通K1,斷開K2,然后旋轉(zhuǎn)遮光罩9關(guān)閉暗盒15進(jìn)行硅光 電池光照特性的測(cè)試。旋轉(zhuǎn)手搖鼓輪6通過(guò)分壓原理測(cè)出小燈泡19與硅光電池22在不同 間距時(shí)的開路電壓Uoc值或接通KpK2后測(cè)出不同的光照度下硅光電池22的短路電流Isc 值，其中短路電流為Isc = UK2/2，取樣電阻R為4. 7ΚΩ。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手搖鼓輪6可任意地改變光、電器件的間距，光、電器件間距每 次可變化2cm左右，即小燈泡19與硅光電池22的間距每次變化2cm左右，測(cè)出相應(yīng)得到的 開路電壓Uoc和短路電流Isc。電源電壓取4. 5V左右，利用光照度與光照距離成平方反比
4的關(guān)系，設(shè)光照距離為26cm時(shí)的光照度為Jtl，測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表1所示
表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[0022] 參閱附圖5，根據(jù)表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的硅光電池的光照特性曲線圖，通過(guò)圖示的 曲線可以驗(yàn)證開路電壓Uoc與光照度為對(duì)數(shù)關(guān)系，并具有飽和性，而短路電流Isc與光照度 之間也有類似的相關(guān)性。從上述實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果可見，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換特性測(cè)試符合實(shí)驗(yàn)的要求。本實(shí)用 新型適合于各種光、電器件如光敏二極管、光敏電阻和光敏三極管的特性方面的研究。以上只是對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，并非用以限制本專利，凡為本實(shí)用新型 等效實(shí)施，均應(yīng)包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x，包括機(jī)架(17)、接收器座(10)和發(fā)射器座(14)，其特征在于矩形的機(jī)架(17)內(nèi)設(shè)有螺桿(7)和螺母(16)組成的移動(dòng)端，機(jī)架(17)的面板上設(shè)有光源接線端(1)、電源接線端(2)、(4)、信號(hào)接線端(3)和刻度尺(5)，發(fā)射器座(14)設(shè)置在機(jī)架(17)的側(cè)板上為固定端，接收器座(10)設(shè)置在與螺母(16)固接的連接片(12)上，連接片(12)為“幾”字形條狀薄片，其一端設(shè)有指針(18)，另一端固接接收器座(10)，螺桿(7)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與螺母(16)固接的接收器座(10)作水平直線移動(dòng)；刻度尺(5)和指針(18)標(biāo)示接收器座(10)與發(fā)射器座(14)的距離；發(fā)射器座(14)、接收器座(10)設(shè)置在暗盒(15)內(nèi)，暗盒(15)為不同直徑的兩圓槽形遮光罩(9)套裝而成，遮光罩(9)的兩端相嵌在機(jī)架(17)兩側(cè)的圓形凹槽(8)內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)遮光罩(9)閉合、開啟暗盒(15)；接收器座(10)與光源接線端(3)連接，發(fā)射器座(14)與信號(hào)接線端(1)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x，其特征在于所述兩圓槽形遮光罩(9)的 槽口上設(shè)有遮光條(11)，其內(nèi)壁上涂有吸光材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x，其特征在于所述螺桿(7)的一端固接設(shè) 有刻度的鼓輪(6)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光電信號(hào)特性測(cè)量?jī)x，其特點(diǎn)是發(fā)射器座固設(shè)在機(jī)架內(nèi)的一側(cè)，接收器座固設(shè)在與螺母固接的連接片上，連接片為一端設(shè)有指針，另一端固接接收器座的“幾”字形條狀薄片，螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與螺母固接的接收器座作水平直線移動(dòng)；發(fā)射器座、接收器座設(shè)置在兩遮光罩套裝成的暗盒內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)遮光罩能閉合、開啟暗盒。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，不需避光操作，就能準(zhǔn)確地讀出光電轉(zhuǎn)換器件之間的變化距離，精度可達(dá)到0.01mm，可方便測(cè)量多種光、電器件。
文檔編號(hào)G01M11/00GK201654149SQ20102013073
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者和建偉, 宦強(qiáng), 崔璐, 戚小華 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)