本发明专利技术的目的在于提供一种用于实验教学的光电器件特性测量装置，用于为光电信息科学与工程等专业实验课教学提供仪器支持，装置由敏电阻特性测量电路板、PIN光电二极管特性测量电路板、光电三极管特性测量电路板、硅光电池特性测量电路板、LED光源板、触控显示屏、电源模块构成。装置内各特性测量电路板依据各光电器件工作特性，测量其重要工作参数，并集成了数字照度计，可用作实验标准参考值。装置使用触控显示屏实现实验参数设置与测量数据显示，并实现了自动测量功能，可绘制多种特性曲线。本装置立足实际教学需求，提供了一种便捷的光敏电阻、PIN光电二极管、光电三极管、硅光电池光电特性测量装置，集成度高，操作便捷，综合使用成本较低。合使用成本较低。合使用成本较低。
【技术实现步骤摘要】
一种用于实验教学的光电器件特性测量装置及方法
[0001]本专利技术属于光电器件特性测量领域，具体涉及一种用于实验教学的光电器件特性测量装置及方法。
技术介绍
[0002]在光电信息科学与工程专业教学中，光电转换器件作为联络光学与电学之间的桥梁，具有重要的教学研究意义。目前在教学和实际应用中提及较为广泛的光电器件包括光敏电阻、PIN光电二极管、光电三极管、硅光电池等。针对各类型的光电器件，通常研究其时间响应特性、光照特性、暗电流特性、伏安特性等，而不同的光电器件，满足其工作条件及测量其光电特性的电路形式存在较大的差异，无法使用相同的电路形式实现。
[0003]现阶段光电器件特性测量装置多针对其中一种器件进行设计，或通过使用者手动接线实现对实验平台的复用，其集成度较低，操作步骤较为繁琐，且综合使用成本较高，难以满足本科实验教学的需要。。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于一种用于实验教学的光电器件特性测量装置及方法。
[0005]本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：
[0006]一种用于实验教学的光电器件特性测量装置，包括触控显示屏、光敏电阻特性测量系统、PIN光电二极管特性测量系统、光电三极管特性测量系统、硅光电池特性测量系统以及电源模块；
[0007]所述光敏电阻特性测量系统包括光敏电阻特性测量电路板与光敏电阻LED光源板通过排线连接；
[0008]所述PIN光电二极管特性测量系统包括PIN光电二极管特性测量电路板与PIN光电二极管LED光源板通过排线连接；
[0009]所述光电三极管特性测量系统包括光电三极管特性测量电路板与电三极管LED光源板通过排线连接；
[0010]所述硅光电池特性测量系统包括硅光电池特性测量电路板与硅光电池LED光源板通过排线连接；
[0011]所述触控显示屏通过RS
‑
485总线与光敏电阻特性测量电路板、PIN光电二极管特性测量电路板、光电三极管特性测量电路板以及硅光电池特性测量电路板连接，使控制指令与测量数据传输；
[0012]所述电源模块为触控显示屏及四个特性测量电路板供电。
[0013]进一步地，所述每个LED光源板均包括八颗LED灯珠，产生七种单色光和白光，LED灯珠发光颜色和发光强度由特性测量电路板控制。
[0014]进一步地，所述四个特性测量电路板上均设置数字照度计。
[0015]一种用于实验教学的光电器件特性测量方法，具体为：
[0016]光敏电阻特性测量系统是光敏电阻特性测量电路板通过两档课可切换的恒流源，将光敏电阻的阻值转换成电压进行测量，可测量光敏电阻的暗电阻，以及光敏电阻LED光源板照射状态下的光敏电阻亮电阻，得到该状态下的光照度值；
[0017]PIN光电二极管特性测量系统是PIN光电二极管特性测量电路板可设置PIN光电二极管的反向偏压，可测量PIN光电二极管的暗电流，以及PIN光电二极管LED光源板照射状态下的光电流，得到该状态下的光照度值；
[0018]光电三极管特性测量系统是光电三极管特性测量电路板可设置光电三极管的工作电压，可测量光电三极管的暗电流，以及电三极管LED光源板照射状态下的光电流，得到该状态下的光照度值；
[0019]硅光电池特性测量系统是硅光电池特性测量电路板可设置硅光电池连接的电路形式，并通过数字电位器设置其负载电阻值，测量硅光电池LED光源板照射状态下的开路电压、短路电流，及负载电阻下的负载电压，得到该状态下的光照度值。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]本专利技术的设计核心侧重于实验教学，能有效帮助使用者掌握光敏电阻、PIN光电二极管、光电三极管、硅光电池等4种常用光电器件的光电特性，其集成度高、使用较为便捷；
[0022]选用多种LED作为光源，其发光强度可由程序控制，并在光电器件感光面设置数字照度计作为标准参照，其精度满足实验教学需求，且极大的简化了光路设计，降低了使用成本。
附图说明
[0023]图1是本专利技术一种用于实验教学的光电器件特性测量装置的总体设计图；
[0024]图2是本专利技术一种用于实验教学的光电器件特性测量装置的硬件结构图；
[0025]图3是本专利技术提及的特性测量电路板与配套LED光源板位置关系示意图；
[0026]图4是本专利技术一种用于实验教学的光电器件特性测量装置的操作方法。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术做进一步描述。
[0028]如图1所示，本专利技术涉及的一种用于实验教学的光电器件特性测量装置，其整体结构可分为六个部分，包括触控显示屏11、光敏电阻特性测量系统12、PIN光电二极管特性测量系统13、光电三极管特性测量系统14、硅光电池特性测量系统15、电源模块16；
[0029]触控显示屏11为组态屏，在本装置中作为上位机使用，实现图形界面显示与人机交互；
[0030]光敏电阻特性测量系统12由光敏电阻特性测量电路板1201、LED光源板1202组成，光敏电阻特性测量电路板1201通过排线与LED光源板1202间通过排线相连，实现对光源板的供电、LED选择、亮度控制；
[0031]PIN光电二极管特性测量系统13由PIN光电二极管特性测量电路板1301、LED光源板1302组成，PIN光电二极管特性测量电路板1301通过排线与LED光源板1302间通过排线相连，实现对光源板的供电、LED选择、亮度控制；
[0032]光电三极管特性测量系统14由光电三极管特性测量电路板1401、LED光源板1402
组成，光电三极管特性测量电路板1401通过排线与LED光源板1402间通过排线相连，实现对光源板的供电、LED选择、亮度控制；
[0033]硅光电池特性测量系统15由硅光电池特性测量电路板1501、LED光源板1502组成，硅光电池特性测量电路板1501通过排线与LED光源板1502间通过排线相连，实现对光源板的供电、LED选择、亮度控制；
[0034]电源模块提供12V直流电源，为触控显示屏11供电，同时提供6V直流电源，为光敏电阻特性测量电路板1201、PIN光电二极管特性测量电路板1301、光电三极管特性测量电路板1401、硅光电池特性测量电路板1501供电；
[0035]触控显示屏11、光敏电阻特性测量电路板1201、PIN光电二极管特性测量电路板1301、光电三极管特性测量电路板1401、硅光电池特性测量电路板1501之间使用RS
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485总线进行连接，实现控制指令与测量结果的双向传输。
[0036]附图2展示了装置整体硬件的具体实现方案，并对硬件结构进行了展示：
[0037]图中，21为触控显示屏组件，22为机箱上盖，23为系统使用到的电路板，24为电源模块，25为机箱侧面及底部，26为机箱脚垫，其中，电路板23和电源模块24均位于机箱内部，各种线缆在图中未予以绘制；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于实验教学的光电器件特性测量装置，其特征在于：包括触控显示屏(11)、光敏电阻特性测量系统(12)、PIN光电二极管特性测量系统(13)、光电三极管特性测量系统(14)、硅光电池特性测量系统(15)以及电源模块(16)；所述光敏电阻特性测量系统(12)包括光敏电阻特性测量电路板(1201)与光敏电阻LED光源板(1202)通过排线(36)连接；所述PIN光电二极管特性测量系统(13)包括PIN光电二极管特性测量电路板(1301)与PIN光电二极管LED光源板(1302)通过排线(36)连接；所述光电三极管特性测量系统(14)包括光电三极管特性测量电路板(1401)与电三极管LED光源板(1402)通过排线(36)连接；所述硅光电池特性测量系统(15)包括硅光电池特性测量电路板(1501)与硅光电池LED光源板(1502)通过排线(36)连接；所述触控显示屏(11)通过RS
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485总线与光敏电阻特性测量电路板(1201)、PIN光电二极管特性测量电路板(1301)、光电三极管特性测量电路板(1401)以及硅光电池特性测量电路板(1501)连接，使控制指令与测量数据传输；所述电源模块(16)为触控显示屏(11)及各个电路板(1201、1301、1401、1501)供电。2.根据权利要求1所述的一种用于实验教学的光电器件特性测量装置，其特征在于：所述每个LED光源板均包...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱正，陈茂森，刘羽欣，闫志坚，闫羞玥，颜晓琨，丁浩轩，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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