實驗七：光電傳感器
一、實驗目的：
1．掌握光電式傳感器的原理。
2．掌握光纖位移傳感器的原理、結構。
二、實驗原理：
光電傳感器是一種廣泛應用的傳感器，它把輸入的光信號轉換成電信號輸出。光纖是一種光電式傳感器。
反射式光纖位移傳感器的工作原理，如圖9所示，光纖采用Y型結構，兩束多模光纖一端合并組成光纖探頭，另一端分為兩束，分別作為光源光纖和接收光纖，光纖只起到傳輸信號的作用，當發射器發出的紅外光，經光源光纖照射至反射面，被反射的光經接收光纖至光電轉換器將接收到的光轉換為電信號。其輸出的光強取決于反射體距光纖探頭的距離，通過對光強的檢測而得到位移量。其特性曲線如圖9中（C）所示。

光纖位移傳感器原理圖

三、實驗所需部件：
光纖傳感器、差動放大器，電壓表。
四、實驗步驟：
1．觀察光纖傳感器，了解其結構和工作原理。
2．差動放大器調零，方法同前。電壓表打在2V檔。
3．按照圖10接線，旋轉測微頭，使光纖探頭與振動臺面接觸，調節差動放大器增益調到最大，調節差動放大器的調零旋鈕使電壓表讀數為零。

光纖位移傳感器實驗電路圖

根據表中所測數據計算靈敏度S，S＝△V／△x，并在同一坐標圖上做出V－x關系曲線。

五、注意事項：
1．實驗前應檢查實驗接插線是否完好，連接電路時應盡量使用較短的接插線，以避免引入干擾。
2．接插線插入插孔，以保證接觸良好，切忌用力拉扯接插線尾部，以免造成線內導線斷裂。
3．穩壓電源不要對地短路。所有單元電路的地均須與電源地相連。
4．因外界光線中的波動會對傳感器產生影響，實驗時應盡量避免外界光線的干擾。
5．如果數據不穩定，應檢查周圍是否是由人走動、物體移動而產生的影響。
六、思考：
1．在測量數據時,位移的增加和減少時，輸出有何不同？輸入-輸出關系曲線是否重合？為什么？
2．試分析外界光強和人員走動會對數據產生哪些影響。

4．慢慢調節測微頭使振動臺離開光纖探頭，觀察電壓表示數的變化。旋轉測微頭，每隔0.05mm讀出一個電壓表示數，填入下表。
表1 測微頭下降過程測試結果