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紫外线探测传感器特性参数测量实验

更新时间:2024-03-11       点击次数:143

紫外线探测传感器特性参数测量实验

实验目的

1掌握紫外线模块的特性,找出紫外线的功率和紫外线模块输出信号的关系;

2、认识TFT3.5寸液晶屏;

3了解使用硅光电池管LXD44MQ测量单色光的功率的电路设计方法;

4、学会使用J-link下载可执行文件;

实验原理

1、紫外线模块UVM-30A

该模块专为需要高可靠性和精确性测量紫外线指数(UVI)的场合所设计,适合测量太阳光紫外线强度总量,对照世界卫生组织紫外线指数分级标准,检测UV波长:280-370nm,响应极快、全互换性,采用具有的固体聚合物构造、防水防尘易清洗;线性电压信号输出,小尺寸,适用于等便携产品;应用: 紫外线测试仪、紫外线指数仪、户外紫外线监测设备、杀菌灯设备、水处理净化设备等等。电气特性如下:

1)、工作电压: DC 5V

2)、输出电压: DC 0-1V(线性度好)

3)、测试精度:±1UV INDEX

4)、工作电流:<1mA

5)、峰值波长范围:355nm

6)、响应波长:280nm-370nm

7)、工作温度:-20-85

8)、工作稳定性:年漂移率<5%

9)、工作温度范围:-25-85

10)、存储温度范围:-40-85

23.5TFT液晶,

  TFT-LCD液晶显示屏[2]  是薄膜晶体管型液晶显示屏,也就是“真彩"(TFT)。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关,每个像素都可以通过点脉冲直接控制,因而每个节点都相对独立,并可以连续控制,不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确控制显示色阶,所以TFT液晶的色彩更真。在众多的平板显示器激烈竞争中,何以TFT-LCD能够脱颖而出,成为新一代的主流显示器决不是偶然的,是人类科技发展和思维模式发展的必然。液晶先后避开了困难的发光问题,利用液晶作为光阀的优良特性把发光显示器件分解成两部分,即光源和对光源的控制。作为光源,无论从发光效率、全彩色,还是寿命,都已取得了辉煌的成果,而且还在不断深化之中。LCD发明以来,背光源在不断地进步,由单色到彩色,由厚到薄,由侧置荧光灯式到平板荧光灯式。在发光光源方面取得的最新成果都会为LCD提供新的背光源。随着光源科技的进步,会有更新的更好的光源出现并为LCD所应用。余下的就是对光源的控制,把半导体大规模集成电路的技术和工艺移植过来,成功研制了薄膜晶体管(TFT)生产工艺,实现了对液晶光阀的矩阵寻址控制,解决了液晶显示器的光阀和控制器的配合,从而使液晶显示的优势得以实现。

3、硅光电池LXD44MQ 

4、使用j-link下载可执行文件:

 1)、安装j-link打开安装包后,依次点击下一步即可完成;

 2)、打开k-link开始->所有程序->SEGGER->J-Link ARM V4.28c->J-Flash ARM

    3)、配置j-link:工具栏->Options->Project settings

    Target  Interface标签下,选择SWD模式

    CPU标签下,DeviceST STM32f103RB CORECortex -M3

 4)、使用j-link下载hex文件:File->Open data file->找到并打开要下载的目标文件->Target->Auto

5、光电装置引脚说明:

    1)、光源实验装置

 红色连接线是发光二极管的正极,黑色的连接线是发光二极管的负极

2)、光电探测装置包括硅光电池LXD44MQ和紫外线模块2个光电器件

红色的连接线是2个模块公正的正极接入端,黑色的连接线是紫外线模块的负极,绿色的连接线是紫外线模块的信号输出管脚,输出的是电压信号,蓝色的连接线是硅光电池的正极引出端;

注:在该电路中,硅光电池接了一个反向偏压,提高输出信号的抗干扰能力。

实验器材

 18004光电技术应用开发综合实训平台;   

 2、 电脑一台(装有J-link程序,USB转串口程序);

 3J-link下载器一个;

 43.5TFT液晶屏一个

 5、大滑块2个;

 6、支架2套;

 7、连接线若干;

实验步骤

1、实验预备

 1)、认真阅读8004光电技术应用开发综合实验平台实验指导的实验规则及注意事项;

 2)、按照原理图搭建电路如图12所示,注意搭建电路之前应断开电路板电源,虚线框内的电路在电路板已经做好,无需考虑:

 1)、搭建TFT3.5寸液晶屏电路,注意液晶的电路的电源不要接反了;

 2)、接上STM32控制板的电源线,打开实验平台的电源;

 (3)、通过J-link下载可执行文件“紫外线模块特性测量.hex",若液晶被点亮,则断开电源,继续搭建其他电路,否则对照原理仔细检查,查找原因

 4)、搭建其他的电路  

 5)、将光源实验装置和光电探测装置通过支架固定在导轨上

2、开始实验

  1)、接通实验仪电路,开始实验

  2)、将电位器调整到最呆接入状态,使紫外线发光二极管处于最暗的状态,调节电位器的位置,分别读取电压表的示数,该数据位紫外线模块输出的电压信号,单位:伏;读取液晶上紫外线发光二极管的功率,重复多次读取,用于绘制紫外线模块输出的电压信号和紫外线的功率的关系曲线;

关机与结束

  1、 将所测的数据及实验结果保存好,分析实验结果的合理性,如不合理,则应重新补做上述实验;若合理,可以进行关机;

  2、 将实验平台的电源关掉,再将所用的配件放回配件箱;

  3、 将实验所用仪器收拾好,再请指导教师检查,批准后离开实验室。


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