光电检测技术实验指导书二0一五年三月目录实验一节能路灯照明系统模拟实验...............................................3实验二环境光照度测量实验...........................................................6实验三光电门传感器转速测量与控制实验.................................10实验四环形输送线物体计数实验.................................................13（选做）实验五环形输送线色标检测实验.................................16实验一节能路灯照明系统模拟实验一、实验目的了解节能路灯照明系统的系统结构和工作原理。二、实验原理由于人眼对光线的感觉成对数关系，即光照度增加10倍时，人能够感觉到亮度增加一倍，而光线照度减少10%，人眼很难察到。所以降低光照度10%时，不会影响照明质量。据相关行业统计，采用节能路灯控制系统的路灯系统的节电率为15～40%，能有效降低电力资源浪费。本实验将采用声、光同时模拟路灯系统的控制过程。当环境噪声增大时，路灯系统会逐渐提高路灯亮度，反之可以降低路灯亮度,实现路灯亮度的实时自动调节，以节约能源。为使实验生动形象，我们将“光照度调节对象”中的“受控光源”模拟为上位机软件flash中的路灯，将“环境光源”模拟为上位机软件flash中的环境光，光照度传感器采集到的是“环境光源”和“受控光源”共同产生的光照度，“光照度调节实验对象”中喇叭产生的噪音模拟为上位机软件flash中的汽车噪音。实验原理如下图所示：图1-1-1智能节能路灯系统原理示意图三、实验内容1、了解节能路灯控制系统的原理和方法。四、实验设备实验台、计算机、数据采集卡、光照度调节对象、光照度调节模块、2号导线、7芯航空插座线、10P排线、37P数据线、音频线。五、实验步骤1、用音频线连接“光照度调节模块”的“声音信号输入”接口和计算机的音频输出接口，用二号导线连接“拾音器信号输出”接口和采集卡的“AI1”接口。2、确认连线无误后，开启实验台电源。打开上位机软件，在实验目录中选择“节能路灯照明系统模拟实验”。选择设备名后，进入节能路灯照明系统模拟实验界面，如图1-1-2所示。点击“开始采集”按钮，运行程序。图1-1-23、软件界面说明：调节“噪声音量调节”旋钮可改变“光照度调节对象”中模拟环境噪声的喇叭的音量大小。（如果“噪声音量调节”旋钮调节到最大时，喇叭音量还比较小，则可以适当调整计算机音频输出音量大小。）“噪声指示”进度条指示“光照度调节对象”中拾音器采集到的噪声大小，“光照度测量值”显示的是当前环境中光照度的值。4、无环境光源时，光照度的调节。将“光照度调节模块”上的“环境光源”调整为“00”，调整上位机软件上“噪声调节”旋钮，将噪声调大。观察“光照度调节模块”上“受控光源”指示值以及上位机软件上flash的变化。通过观察可发现，“光照度调节对象”中受控光源的亮度会随噪声的增大而增大，flash中灯光也会随噪声的变大而变亮。如图1-1-3所示。图1-1-35、有环境光源时，光照度的调节。先将“环境光源”调整为0，再将“噪声旋钮”旋转到一定位置后不动，待光照度值稳定后，手动调节“环境光源”的亮度。观察“受控光源”亮度的变化，以及flash中灯光的变化。通过观察可发现，在噪声值一定的情况下，当环境光照度增大后受控光源的亮度随之会降低，即降低了电能的浪费。如图1-1-4所示。图1-1-4六、实验报告1、简要叙述节能路灯系统的工作原理。2、是否还有其他的节能方案？实验二环境光照度测量实验一、实验目的学习利用光照度传感器测量环境光照度。二、实验原理光照度是表示受光面被照明程度的物理量，为照射到表面一点处的面元上的光通量除以该面元的面积。计量的符号为E(Ev)；单位为勒[克斯]，符号为lx，1lx＝1lm/m2。其数学表达式为：式中，dA——接收到dΦv光通量的微面积元；dΦv——照射到面元上的光通量。某些半导体元件在光照下，若入射光子的能量大于禁带宽度，半导体PN结附近被束缚的价电子吸收光子能量，受激发跃迁至导带形成自由电子，而价带则相应地形成自由空穴。这些电子——空穴对，在内电场的作用下，空穴移向P区，电子移向N区，使P区带正电...
