红外传感器的性能测试及应用实验报告
学院：计算机与电子信息学院
专业：电子信息与通信工程
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一、实验目的：
掌握红外传感器的基本应用电路。
掌握收发红外光元件的基本特性。
3.掌握红外传感器在黑线检测应用中的性能特性。
二、实验设备：
双路直流电压源万用表。
基本实验元素：
红外传感器具有收发功能的集成RPR220，
100k两个电位器，100定值电阻R1，2k电阻定值电阻R2。
三、实验原理：
如图所示：
左边是发射管，通过的电流是；右边是接收管，通过的电流是。
传感器的基本特性是：发射管通过的电流越大，发射的光强度越大；接收管，接收的光越强，通过的电流越大。
发射管发射红外线，红外线通过反射平面反射回接收管。通过检测接收管的电流，可以感知反射平面的反射强度。在白底平面上检测黑线的应用中，根据反射光在接收管中产生的电流来判断是否有黑线。
测量电路电流大小的方法是通过测量电阻上的电压来转换电路中已知的串联电阻。在实际应用中，用电压源代替发射管电路中的电流源，通过改变电路串联电阻的大小来调节电路电流的大小。在本实验中，串联电阻应由一个固定值的电阻和一个电位器组成，一个是测量电流大小，另一个是防止当电位器调整到0时，可能导致电流过大，燃烧发射管。对于接收管回路，这种方法不仅可以测量电路电流，还可以调节接收管上的电压。
四、实验主要任务：
1.根据实验原理所述知识和后续任务的需要，设计和制造测试红外传感器性能的电路。
2.如果传感器前端与反射平面(白纸)之间的距离大小分别测量以下特征曲线。 a b
测量 a 流过发射管的电流不得超过其极限值。
测量 b 当图形特征时，只测量当和的两条特征曲线。
自行设计数据记录表格，将各测试点数据如实记录。
3.在白纸中间贴一条宽黑带，如图所示:
将传感器放置在如图所示的方向上，从原点开始，测量接收管电路的电流，最后绘制接收管电路电流与距离的关系曲线。
两次测量分和两种情况。
测量的最大值为。
在测量中，设置，。
五、实验方案及步骤：
将发射管与100kΩ电位器及100Ω电阻R将接收管与1000连接成输入回路k电位器及2k电阻R2串联成输出回路 电路图略 。
红外传感器RPR最大允许220发射管IF为50mA，R1 100Ω，计算可以看出，实验1中最大的5V测量和记录发射管两端的电压源VF及定值电阻R1两端电压VR1；电流IF可通过测量R一端电压再除以其电阻值得到。
红外传感器RPR最大允许220接收管Ic为30mA，R1 2kΩ，经计算，实验2、3中最大可取60V测量和记录接收管两端的电压源VCE及定值电阻R2两端电压VR2；电流IＣ可通过测量R两端电压再除以其电阻值得到。
在实验2和3过程中，应对外部光采取屏蔽措施，并尽可能固定传感器与反射平面之间的距离，避免外部光干扰过大和传感器与反射平面之间的距离变化过大，影响分析。
六、实验数据及分析：
一、实验数据记录表：
1.发射管数据:(包括:IF )
VF/v0.960.991.041.081.111.141.19VR1/v0.010.020.100.200.360.721.92IF /mA0.100.201.002.003.607.2019.20
2.接收管数据:(包括:IC )
d 10mm，IF 10mA
ＶCE／v0.211.002.024.046.128.0110.0112.0214.0716.00ＶR2／v0.220.340.370.390.390.400.380.390.400.41ＩC／mA0.110.170.190.200.200.200.190.190.200.21
18.0519.980.400.410.200.21
d 10mm，IF 20mA
ＶCE／v0.161.022.034.016.088.0310.0012.0714.0415.80ＶR2／v0.360.710.750.760.770.790.800.790.8080ＩC／mA0.180.360.380.380.390.400.400.400.400.40
17.8020.000.800.810.400.41
d 20mm，IF 10m