光敏电阻实验模块和工程教学实验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种光敏电阻实验模块和包含其的工程教学实验系统。光敏电阻实验模块包括恒流源、待测光敏电阻和光源。恒流源为待测光敏电阻提供电流；光源为可调光源，用于向待测光敏电阻提供亮度可变化的光照。本实用新型专利技术的光敏电阻实验模块和工程教学实验系统可以完成待测光敏电阻特性曲线的测量、固定光照条件下待测光敏电阻伏安特性的测量、固定电流下通过待测光敏电阻阻值根据特性曲线估算光照强度的实验。另外，采用本实用新型专利技术的工程教学实验系统能够有效减小整个实验设备的体积，并方便与虚拟仪器设备连接使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种光敏电阻实验模块和一种工程教学实验系统。
技术介绍
目前很多高校的工程教学类实验仪器功能固定，多采用仪表、单片机等元件，难以与计算机相连，多数设备缺乏扩展性。现有仅有少数几款可以实现模块化的仪器，但其显示方面主要靠仪表盘，整体体积较大。
技术实现思路
在下文中给出关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本技术的一个主要目的在于提供一种光敏电阻实验模块和一种工程教学实验系统。根据本技术的一个方面，一种光敏电阻实验模块，其特征在于包括恒流源、待测光敏电阻、光源和用于识别所述光敏电阻实验模块的移位寄存器；其中所述待测光敏电阻的一端与所述恒流源连接，另一端接地；所述恒流源用于为所述待测光敏电阻提供电流；所述光源为可调光源，与所述待测光敏电阻相对设置，用于向所述待测光敏电阻提供亮度可变化的光照。更进一步地，光敏电阻实验模块还包括遮光罩；所述遮光罩可拆卸地罩设于所述光源和所述待测光敏电阻上。更进一步地，光敏电阻实验模块中的所述待测光敏电阻为硫化镉待测光敏电阻、硒化镉待测光敏电阻、硒化铅待测光敏电阻或碲化铅待测光敏电阻。更进一步地，光敏电阻实验模块，其特征在于所述光源为一个或多个发光二极管。更进一步地，光敏电阻实验模块还包括电源，每个所述发光二极管的正极通过一开关与所述电源连接，负极接地。更进一步地，光敏电阻实验模块还包括独立光敏电阻，所述独立光敏电阻与所述待测光敏电阻并排布置，且所述独立光敏电阻两端的引脚通过插针引出。更进一步地，光敏电阻实验模块中的移位寄存器为SN74HC16 。。根据本技术的另一方面，一种工程教学实验系统，包括工程实验平台和光敏电阻实验模块；所述工程实验平台包括模拟信号插槽，所述光敏电阻实验模块与所述模拟信号插槽可插拔式电连接。更进一步地，工程教学实验系统中的所述工程实验平台还包括信号输入输出模块，所述模拟信号插槽与所述信号输入输出模块连接。更进一步地，工程教学实验系统还包括用于控制所述光敏电阻实验模块并对所述光敏电阻实验模块的测量结果进行分析的计算机，所述计算机与所述信号输入输出模块连接。本技术的光敏电阻实验模块和工程教学实验系统可以完成待测光敏电阻特性曲线的测量、固定光照条件下待测光敏电阻伏安特性的测量、固定电流下通过待测光敏电阻阻值根据特性曲线估算光照强度的实验。另外，采用本技术的工程教学实验系统能够有效减小整个实验设备的体积，并方便与虚拟仪器设备连接使用。附图说明参照以下结合附图对本技术实施例的说明，会更加容易地理解本技术的 以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本技术的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图I为本技术的光敏电阻实验模块的一种实施方式的电路图；图2为本技术的工程教学实验系统的一种实施方式的结构图；其中10——光敏电阻实验模块；11--〖亘流源；12——待测光敏电阻；13——光源；14——电源；20——工程实验平台；21——模拟输入插槽；22——信号接出端子。具体实施方式下面参照附图来说明本技术的实施例。在本技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。参见附图I所示，为本技术的光敏电阻实验模块的一种实施方式的电路图。在该实施方式中，光敏电阻实验模块包括恒流源11、待测光敏电阻12、光源13和用于识别所述光敏电阻实验模块的移位寄存器(图中未示出)。待测光敏电阻12的一端与恒流源11连接，另一端接地。恒流源11用于为待测光敏电阻12提供电流。例如，可选择电流范围在I微安 O. 2毫安、最大负载在I微安-O. 2毫安 10兆欧-50千欧范围内的恒流源。光源13为可调光源，与待测光敏电阻12相对设置，用于向待测光敏电阻12提供亮度可变化的光照。作为一种优选方式，光敏电阻实验模块还可以包括遮光罩(图中未示出)。遮光罩可拆卸地罩设于光源13与待测光敏电阻12上。可选地，光敏电阻实验模块中待测光敏电阻12可为硫化镉待测光敏电阻、硒化镉待测光敏电阻、硒化铅待测光敏电阻、碲化铅待测光敏电阻中的任意一种，例如，可以选择以硫化镉为材料、型号为νΤ3ΦΝ3的待测光敏电阻。该型号的待测光敏电阻的阻值范围可达48千欧(lOlux) I兆欧(暗)。其中Iux为光照度单位，代表照射到I平方米内的光通量。作为一种优选方式，光敏电阻实验模块中的光源13可为一个或多个(例如4个)发光二极管。光敏电阻实验模块还包括电源14，每个发光二极管的一端可以与电源14连接，另一端接地。例如，每个发光二极管的正极可通过开关与电源14连接，另一端接地。作为一种优选方式，光敏电阻实验模块还可以包括独立光敏电阻(图中未示出)。独立光敏电阻可与待测光敏电阻并排布置，例如，可设置在待测光敏电阻的左侧或右侧，且独立光敏电阻两端的引脚可通过插针引出。独立光敏电阻与待测光敏电阻的型号和材质相同。由于待测光敏电阻12的一端与恒流源11相连、另一端接地。如在恒流源11和待测光敏电阻12组成的电路中直接测量暗阻(照度最小时的阻值)和亮阻(照度最大例如IOIux时的阻值)的比值，可能导致测量结果与实际值偏差较大的情况。而如果直接用例如万用表测量独立光敏电阻的暗阻和亮阻，从而得到二者之间的比值，则测量结果更接近于真实值。另外，独立光敏电阻两端引脚通过插针引出，可方便用户自搭实验电路时，接入该独立光敏电阻用作传感器。作为一种实施方式，光敏电阻实验模块10中的移位寄存器可以是SN74HC16 。参见附图2所示，为本技术的工程教学实验系统的一种实施方式的结构图。工程教学实验系统包括工程实验平台20和光敏电阻实验模块10。工程实验平台20包括模拟信号插槽21，光敏电阻实验模块10的输出端连接至模拟信号插槽21，用于接收光敏电阻实验模块10输出的模拟信号。光敏电阻实验模块10与模拟信号插槽21之间可采用可插拔式电连接。作为一种实施方式，工程教学实验系统中的工程实验平台20还可以包括信号输入输出模块22,模拟信号插槽21与信号输入输出模块22连接。信号输入输出模块22可将工程实验平台20通过计算机与虚拟仪器设备连接，从而利用虚拟仪器设备对光敏电阻实验模块10的各输出值进行测量。虚拟仪器设备可安装在计算机上，通过计算机操作虚拟仪器设备，从而控制光敏电阻实验模块并对光敏电阻实验模块的测量结果进行分析。采用本技术的光敏电阻实验模块10，可以完成待测光敏电阻特性曲线的测量、固定光照条件下待测光敏电阻伏安特性的测量、固定电流下通过待测光敏电阻阻值根据特性曲线估算光照强度的实验。在进行待测光敏电阻特性曲线的测量实验时，例如，可以利用安装在计算机内的虚拟仪器调整光敏电阻实验模块10中光源13的照度，并测量待测光敏电阻12两端的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光敏电阻实验模块，其特征在于：包括恒流源、待测光敏电阻、光源和用于识别所述光敏电阻实验模块的移位寄存器；其中：所述待测光敏电阻的一端与所述恒流源连接，另一端接地；所述恒流源用于为所述待测光敏电阻提供电流；所述光源为可调光源，与所述待测光敏电阻相对设置，用于向所述待测光敏电阻提供亮度可变化的光照。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈婷，李兴越，刘熠，
申请(专利权)人：北京泛华恒兴科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：