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光度傳感器怎么測量(具體測量步驟)

時(shí)間:2022-05-24

光是光合作用不可缺少的條件;在一定的條件下,當光照強度增強后,光合作用的強度也會(huì )增強,但當光照強度超過(guò)限度后,植物葉面的氣孔會(huì )關(guān)閉,光合作用的強度就會(huì )降低。因此,使用光照度傳感器控制光照度也就成為影響作物產(chǎn)量的重要因素。

 

  根據愛(ài)因斯坦的光子假說(shuō):光是一粒一粒運動(dòng)著(zhù)的粒子流,這些光粒子稱(chēng)為光子。每一個(gè)光子具有一定的能量,其大小等于普朗克常數h乘以光的頻率γ。所以,不同頻率的光子具有不同的能量。光的頻率越高,其光子能量就越大。

 

  光線(xiàn)照射在某些物體上,使電子從這些物體表面逸出的現象稱(chēng)為外光電效應,也稱(chēng)光電發(fā)射。逸出來(lái)的電子稱(chēng)為光電子。

 

  光電效應一般分為外光電效應、光電導效應和光伏效應三類(lèi),根據這些效應可制成不同的光電轉換器件(稱(chēng)為光敏元件)。照度傳感器是以光伏應來(lái)工作的。

 

  在光照下,若入射光子的能量大于禁帶寬度,半導體PN結附近被束縛的價(jià)電子吸收光子能量,受激發(fā)躍遷至導帶形成自由電子,而價(jià)帶則相應的形成自由空穴。

 

  這些電子一空穴對,在內電場(chǎng)的作用下,空穴移向P區,電子移向N區,使P區帶正電,N區帶負電,于是在P區與N區之間產(chǎn)生電壓,稱(chēng)為光生電動(dòng)勢,這就是光伏效應。利用光伏效應制成的敏感元件有光電池、光敏二極管和光敏三極管等,其應用極為廣泛。

 

  利用光敏二極管的光伏效應可以制作照度傳感器。光敏二極管的結構與一般二極管相似,裝在透明玻璃外殼中,它的PN結裝在管頂,可直接受到光照射,光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態(tài)。光敏二極管在電路中處于反向偏置,在沒(méi)有光照射時(shí),反向電阻很大,反向電流很小,此反向電流稱(chēng)為暗電流。

 

  反向電流小的原因是在PN結中,P型中的電子和N型中的空穴(少數載流子)很少。當光照射在PN結上,光子打在PN結附近,使PN結附近產(chǎn)生光生電子和光生空穴對,使少數載流子的濃度大大增加,因此通過(guò)PN結的反向電流也隨著(zhù)增加。

 

  如果入射光照度變化,光生電子一空穴對的濃度也相應變動(dòng),通過(guò)外電路的光電流強度也隨之變動(dòng),可見(jiàn)光敏二極管能將光信號轉換為電信號輸出。


光度傳感器的使用步驟

    1、照度傳感器使用的第一步是打開(kāi)電源。

    2、打開(kāi)檢測器蓋子,然后把光檢測器水平放在定好的測量位置。

    3、尋找適合測量檔位。

    4、照度傳感器開(kāi)始工作,并開(kāi)始在顯示屏上顯示測量到的照度值。

    5、剛開(kāi)始顯示屏上顯示的數據會(huì )不斷地變動(dòng),當顯示數據比較穩定的時(shí)候,按下HOLD鍵鎖定數據。

    6、讀取并記錄讀數器中顯示的觀(guān)測值。觀(guān)測值等于讀數器中顯示數字與量程值的乘積。

    7、再按一下鎖定開(kāi)關(guān),取消讀值鎖定功能。

    8、每一次觀(guān)測時(shí),連續讀數三次并記錄。

    9、傳感器測量工作完成后,按下電源開(kāi)關(guān)鍵,切斷電源。

    10、最后我們用完照度傳感器要蓋上光檢測器蓋子,并放回盒里。

 


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