光电池特性曲线测量装置的制作方法

文档序号:12568377阅读:400来源:国知局

本实用新型属于物理测量领域,涉及一种光电池特性曲线测量装置。



背景技术:

直流电桥是指测量直流电阻或其变化量的电桥。也用于测量转换为直流电阻的非电量。四臂结构是直流电桥的基本形式。电桥由直流电源供电,平衡时,相邻两桥臂电阻的比值等于另外两相邻桥臂电阻的比值。根据这一比值和标准电阻器的电阻值可求得被测电阻器的电阻值。平衡时的测量结果与电桥电源的电压大小无关。

振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振。光的偏振现象可以借助于实验装置进行检测,P1、P2是两块同样的偏振片。通过一片偏振片p1直接观察自然光(如灯光或阳光),透过偏振片的光虽然变成了偏振光,但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力,故无法察觉。如果我们把偏振片P1的方位固定,而把偏振片P2缓慢地转动,就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化,而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗;继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知,通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的,这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性。自然光经过偏振片后,改变成为具有一定振动方向的光。这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向,叫做偏振化方向,偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过,同时过滤掉垂直于该方向振动的光。通过偏振片的透射光,它的振动限制在某一振动方向上,我们把第一个偏振片P1叫做“起偏器”,它的作用是把自然光变成偏振光,但是人的眼睛不能辨别偏振光。必须依靠第二片偏振片P2去检查。旋转P2,当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时,偏振光可顺利通过,这时在P2的后面有较亮的光。当P2的偏振方向与偏振光的偏振面垂直时,偏振光不能通过,在P2后面也变暗。第二个偏振片帮助我们辨别出偏振光,因此它也称为“检偏器”。

光电池是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池的种类很多,常用有硒光电池、硅光电池和硫化铊、硫化银光电池等。主要用于仪表,自动化遥测和遥控方面。有的光电池可以直接把太阳能转变为电能,这种光电池又叫太阳能电池。

单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机是靠程序运行的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,通过程序,用单片机可以方便的控制LED灯、数码管点亮速度和电动机的转速,可以方便的产生各种随机数字并进行运算。通过程序可以实现产品的高智能,高效率,以及高可靠性。

12864液晶显示器是128*64点阵液晶模块的点阵数简称。该点阵的屏显成本相对较低,适用于各类仪器,小型设备的显示领域。



技术实现要素:

光电池是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池产生的光电流大小与入射光强有关,为了测量光电流大小与入射光强的关系,通常用光线穿过两个偏振片,两个偏振片偏振方向的夹角不同,光线穿过两个偏振片后的光强就发生变化,光电流与两个偏振片偏振方向夹角之间关系称为光电池特性曲线,光电池特性曲线传统的测量方法比较繁琐,精确度差,本实用新型的目的在于设计一种结构简单、使用方便、性能可靠、造价低廉的光电池特性曲线测量装置。

为实现上述目的,本实用新型包括:铁架台底座(1)、铁架台支架(2)、十字固定架(3)、检偏器(4)、起偏器(5)、透镜(6)、溴钨灯(7)、金属固定轴(8)、L型金属片(9)、引线(10)、直流电桥(11)、单片机(12)、12864液晶显示器(13)、电阻(14)、光电池(15)、电阻丝(16)、非金属圆环(17),其特征是:铁架台支架(2)垂直固定在铁架台底座(1)上,从上到下在铁架台支架(2)上依次固定溴钨灯(7)、透镜(6)、起偏器(5)和非金属圆环(17),光电池(15)放置在铁架台底座(1)的上面,溴钨灯(7)、透镜(6)、起偏器(5)、非金属圆环(17)和光电池(15)的中心在同一竖直线上,光电池(15)的两个输出引脚接电阻(14)的两端,非金属圆环(17)内安装十字固定架(3),金属固定轴(8)安装在十字固定架(3)的中心,电阻丝(16)嵌入非金属圆环(17)的侧表面,检偏器(4)中心打孔套在金属固定轴(8)上放在十字固定架(3)的上面,L型金属片(9)固定在检偏器(4)上,L型金属片(9)的一端与金属固定轴(8)相连,L型金属片(9)另一端与电阻丝(16)紧密接触并能自由滑动,检偏器(4)和L型金属片(9)能一起绕金属固定轴(8)转动,引线(10)有两根,从电阻丝(16)的一端引出一根引线(10),从金属固定轴(8)的上端引出另一根引线(10),两根引线(10)接入直流电桥(11)中,直流电桥(11)输出的电压信号送入单片机(12),电阻(14)输出的电压信号也送入单片机(12),单片机(12)处理后的信号送12864液晶显示器(13)显示。

所述的直流电桥(11)有4个等值电阻及一个电源。

本实用新型的有益之处是:能用简单的方法在12864液晶显示器上自动显示光电池特性曲线。

附图说明

图1光电池特性曲线测量装置结构示意图;

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作具体说明。

参见图1光电池特性曲线测量装置结构示意图,光电池特性曲线测量装置由铁架台底座(1)、铁架台支架(2)、十字固定架(3)、检偏器(4)、起偏器(5)、透镜(6)、溴钨灯(7)、金属固定轴(8)、L型金属片(9)、引线(10)、直流电桥(11)、单片机(12)、12864液晶显示器(13)、电阻(14)、光电池(15)、电阻丝(16)、非金属圆环(17)组成,铁架台支架(2)垂直固定在铁架台底座(1)上,从上到下在铁架台支架(2)上依次固定溴钨灯(7)、透镜(6)、起偏器(5)和非金属圆环(17),光电池(15)放置在铁架台底座(1)的上面,溴钨灯(7)、透镜(6)、起偏器(5)、非金属圆环(17)和光电池(15)的中心在同一竖直线 上,光电池(15)的两个输出引脚接电阻(14)的两端,非金属圆环(17)内安装十字固定架(3),金属固定轴(8)安装在十字固定架(3)的中心,电阻丝(16)嵌入非金属圆环(17)的侧表面,检偏器(4)中心打孔套在金属固定轴(8)上放在十字固定架(3)的上面,L型金属片(9)固定在检偏器(4)上,L型金属片(9)的一端与金属固定轴(8)相连,L型金属片(9)另一端与电阻丝(16)紧密接触并能自由滑动,检偏器(4)和L型金属片(9)能一起绕金属固定轴(8)转动,引线(10)有两根,从电阻丝(16)的一端引出一根引线(10),从金属固定轴(8)的上端引出另一根引线(10),两根引线(10)接入直流电桥(11)中,直流电桥(11)输出的电压信号送入单片机(12),电阻(14)输出的电压信号也送入单片机(12),单片机(12)处理后的信号送12864液晶显示器(13)显示。

所述的直流电桥(11)有4个等值电阻及一个电源。

测量时,电阻(14)输出的电压信号与光电池(15)产生的光电流大小成正比,直流电桥(11)输出的电压信号与检偏器(4)和起偏器(5)之间的夹角成正比,这两个电压信号送入单片机(12),单片机(12)将处理结果送入12864液晶显示器(13)即可自动显示光电池特性曲线。

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