Порядок выполнения работы

1. Перед включением установки для исключения аварийного режима нужно проверить и установить все органы управления в исходное положение:

• тумблер включения сети должен быть выключен (в положении «вниз»);

• переключатель «П» в положении «0»;

• тумблер «В₇» в положении «вакуумный»;

• тумблер «В₂» выключен (в положении «вниз»);

• ручки регуляторов напряжений «Р₁» и «Р₂» повернуты в крайнее левое положение;

• все переключатели под фотодатчиками (В₈,В₉ и т.д.) в положении F=0;

• переключатель «В₁» в положении, соответствующем Rн =3 кОм.

2. Снятие световых характеристик фотодатчиков.

1. Включить питание лабораторной установки тумблером «сеть», переведя его в верхнее положение.

2. Переключатель «П» поставить в положение «1», что соответствует подключению осветительной лампочки отсека фотоэлемента СЦВ-3 к источнику с регулируемым напряжением 0-12В.

3. Ручкой регулятора анодного напряжения «Р₁» установить напряжение по вольтметру V₁=200В.

4. Изменяя величину светового потока, определять значение величины фототока фотоэлемента СЦВ-3. Для этого в соответствии с табл. 1.1. ручкой регулятора напряжений «Р₂» устанавливается напряжение накала осветительной лампочки отсека СЦВ-3 и всякий раз записывается величина тока Iа в соответствующую графу табл. 1.1.

Величину светового потока рекомендуется изменять от его максимального значения в сторону уменьшения.

Таблица 1.1.

Световые характеристики фотоэлементов СЦВ-3 и ЦГ-3

Напряжение накала лампы U, В	0	5	7,5	10	12
Световой поток Ф, соответствующий данному напряжению, лм·10^-2	0	3,2	6,5	19	34
Фотоэлемент СЦВ-3 Анодный ток Iа, мкА
Фотоэлемент ЦГ-3 Анодный ток Iа, мкА

5. Ручки регуляторов напряжений повернуть в исходное положение, т.е. снять напряжение с СЦВ-3.

6. Переключатель «П» поставить в положение «2», т.е. подключить к источнику с U=0-12В осветительную лампочку отсека фотоэлемента ЦГ-3. Тумблер В₇ переключить вниз и повторить операции, согласно п. 2.2, 2.4 и 2.5.

7. Переключатель «П» поставить в положение «3», включить тумблер В₂ и проделать то же самое, что и для фотоэлементов СЦВ-3 и ЦГ-3, но в соответствии с табл. 1.2. Силу тока через фоторезистор записывать по миллиамперметру I₂.

Таблица 1.2.

Световые характеристики фотоэлемента ФСК-Г1

Напряжение накала лампы U, В	0	1	3	5	7
Световой поток Ф, соответствующий данному напряжению, лм·10^-2	0	0,25	1,6	3,2	5,4
Фоторезистор ФСК-Г1 Анодный ток Iа, мА

8. Ручки регуляторов напряжений повернуть в исходное положение и все тумблеры также поставить в исходное положение, выключить питание установки.

9. По полученным данным табл. 1.1 и 1.2 построить световые характеристики исследованных фотодатчиков и определить их интегральную чувствительность.

3. Снятие вольтамперных характеристик фотодатчиков.

1. Включить питание лабораторной установки.

2. Переключатель «П» установить в положение «О», а переключатель В₈, расположенный под отсеком СЦВ-3, включить сначала в положение F=F₁ и снять показания, а затем в положение F=F₂ и также снять показания значений фототока Iф, заполняя табл. 1.3.

3. Изменяя величину анодного напряжения ручкой регулятора «Р₁» в соответствии с табл. 1.3, записывать величину анодного фототока I₁ СЦВ-3 в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Вольтамперные характеристики СЦВ-3 и ЦГ-3

Анодное напряжение U, В		0	10	20	30	50	100	150	200	250
Фотоэлемент СЦВ-3	F1
Фототок Iф, мкА	F2
Фотоэлемент ЦГ-3,	F1
Фототок Iф, мкА	F2

4. Ручку регулятора «Р₁» повернуть в исходное положение, т.е. снять анодное напряжение.

5. Переключатель В₇ переключить «вниз», переключатель «В₈» поставить в исходное (среднее положение), а переключатель В₉ (под отсеком ЦГ-3) включить в положение F=F₁, снять показания, а затем в положение F=F₂ и повторить операции п. 3.3 для ЦГ-3.

6. Ручку «Р₁» и все переключатели вернуть в исходное положение.

7. Переключатель В₁₀ (под отсеком ФСК-Г1) включить поочередно в положение F=F₁ и F=F₂, а переключатель В₂ включить вверх и повторить операции по п.3.3 для ФСК-Г1 в соответствии с табл. 1.4, снимая показания I₂ по миллиамперметру.

Таблица 1.4.

Вольтамперная характеристика ФСК-Г1

Напряжение питания U, В		0	10	20	30	50	100	150
Фотоэлемент ФСК-Г1	F1
Фототок Iф, мА	F2

8. Все органы управления поставить в исходное положение и выключить установку.

9. По полученным данным построить вольтамперные характеристики исследуемых фотодатчиков для двух фиксированных значений светового потока:

F₁=const и F₂=const, причем F₂=2F₁.

4. Снятие световых характеристик фотодиода ФД-1.

1. Включить питание лабораторной установки.

2. Установить переключатель «П» в положение «4».

3. Установить тумблер В₃ в положение «фотогенератор», а переключатель В₁ на резистор нагрузки «3кОм».

4. Изменяя величину светового потока, определить значение величины фототока фотодиода ФД-1 (по микроамперметру I₃), при этом ФД-1 работает как генератор фотоЭДС, производя прямое преобразование световой энергии в электрическую. Величина светового потока изменяется с помощью ручки регулятора «Р₂» источника питания 0-12В, в соответствии с табл. 1.5.

Таблица 1.5.

Световая характеристика ФД-1 в режиме фотогенератора

Напряжение накала лампы отсека фотодиода ФД-1 U, В	0	1	3	5	7	10
Световой поток Ф, соответствующий данному напряжению, лм 10^-2	0	0,26	1,6	3,2	5,4	19
Сила тока Iф от фотодиода ФД-1, работающего как генератор, мкА

5. Ручку регулятора «Р₂» повернуть в крайнее левое положение.

6. Тумблер В₃ перевести в положение «фотопреобразователь».

7. Изменяя величину светового потока, определять значения величины фототока ФД-1. Величина светового потока изменяется ручкой регулятора «Р₂» в соответствии с табл. 1.6.

Таблица 1.6.

Световая характеристика ФД-1 в режиме фотопреобразователя

Напряжение накала лампы отсека фотодиода ФД-1 U, В	0	1	3	5	7	8,5
Световой поток Ф, соответствующий данному напряжению, лм 10^-2	0	0,26	1,6	3,2	5,4	12
Сила тока Iф через нагрузку и фотодиод ФД-1, работающего в режиме фотопреобразователя, мкА

8. Ручку регулятора «Р₂» повернуть в крайнее левое положение и выключить лабораторную установку.

9. По полученным данным табл. 1.5 и 1.6 построить световые характеристики фотодиода ФД-1 в режиме фотогенератора и фотопреобразователя для нагрузки Rн=3кОм.

5. Снятие и построение вольтамперной характеристики ФД-1.

1. Установить переключатель «П» в положение «0», а переключатель В₁₁ под отсеком первого фотодиода ФД-1 в положение F=F₁.

2. Проверить положение переключателя В₁, он должен быть в положении Rн=3кОм.

3. Включить питание лабораторной установки.

4. Изменяя величину напряжения питания фотодиода ФД-1 ручкой регулятора «Р₂» в соответствии с табл. 1.7, записывать величину фототока в режиме фотопреобразователя, т.е. в данном опыте снижается зависимость фототока от приложенного к фотодиоду напряжения при постоянном световом потоке F=F₁ и при нагрузке Rн=3кОм.

5. Ручку регулятора «Р₂» повернуть в исходное положение.

6. Переключатель В₁₁ сначала поставить в среднее положение, а затем переключить в положение F=F₂, в этом случае в отсеке фотодиода ФД-1 загорится две осветительные лампочки, световой поток возрастает вдвое.

7. Проделать то же самое по п. 5.4, но при увеличенном вдвое постоянном световом потоке F₂.

8. Ручку регулятора «Р₂» повернуть в исходное положение.

9. Выключить лабораторную установку.

10. По полученным данным построить вольтамперные характеристики фотодиода ФД-1 для двух постоянных значений светового потока F=F₁ и F=F₂.

Таблица 1.7

Вольтамперные характеристики ФД-1

Напряжение питания U, В		0	1	2	5	7,5	10
Фотоэлемент ФД-1	F1
Фототок Iф, мкА	F2

6. Построение статической характеристики фотореле.

1. Установить переключатель «П» в положение «0», а тумблер В₁₂ фотореле переключить в положение «F₁».

2. Изменяя величину светового потока ручкой регулятора «Р₂» как в возрастающем, так и в убывающем направлениях, определить величину напряжения накала осветительной лампы, при которой срабатывает фотореле (загорается красная лампочка) и величину напряжения, при котором фотореле отпускает (лампочка гаснет).

3. Подобные измерения произвести не менее 3-х раз. Полученные данные свести в табл. 1.8.

4. По полученным усредненным данным построить статическую характеристику фотореле.

5. Сделать обобщенные сравнительные выводы по полученным характеристикам и параметрам.

Таблица 1.8

Статическая характеристика фотореле

№ измерения	Uсраб, В	Световой поток Ф, соответствующий напряжению Uсраб, лм·10^-2	Uотп, В	Световой поток Ф, соответствующий напряжению Uотп, лм·10^-2
1
2
3