Дослідження інерційних характеристик фоторезисторів у фізичному практикумі

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Радіотехніка; № 202 (2020): Радіотехніка; 189-195
Радиотехника; № 202 (2020): Радиотехника; 189-195
Radiotekhnika; № 202 (2020): Radiotekhnika; 189-195
ISSN: 0485-8972
Popis: The article describes a measuring complex based on the 32-bit STM32F103VET6 microcontroller for studying the lux-ampere (light), frequency and inertial characteristics of a photoresistor with different laws of recombination of nonequilibrium charge carriers arising under the influence of light. The developed complex is connected to a personal computer (smartphone) and allows to analyze the rise and fall edges of the photoresistor current, as well as to determine the lifetime of excess charge carriers at different illumination levels. Unlike traditional methods for measuring the parameters of photoresistors operating in a dynamic mode, the proposed measuring complex does not use an oscilloscope and a separate modulator of the luminous flux (generator or light interrupter), this made it possible to significantly reduce the size and cost of the complex, as well as automate the measurement process. To determine the frequency response of the photoresistor, it is proposed to use a frequency synthesizer, which allows, together with a digital-to-analog converter of the microcontroller, to form an amplitude-modulated light flux of the required frequency and modulation depth. The complex described in the work can be connected to the Internet using a Wi-Fi module based on an ESP8266 microcontroller, which allows conducting research in a remote mode. It is also possible to determine the parameters of the photoresistor at different values of the load resistance.
Описан измерительный комплекс на базе 32-разрядного микроконтроллера STM32F103VET6 для исследования люкс-амперной (световой), частотной и инерционной характеристик фоторезистора при разных законах рекомбинации неравновесных носителей заряда, возникающих под действием света. Разработанная установка подключается к персональному компьютеру (смартфону) и позволяет анализировать фронты нарастания и спада тока фоторезистора, а также определять время жизни избыточных носителей заряда при разных уровнях освещенности. В отличие от традиционных методов измерения параметров фоторезисторов, работающих в динамическом режиме, в предложенной установке не используются осциллограф и отдельный модулятор светового потока (генератор или прерыватель), это позволило существенно уменьшить габаритные размеры и себестоимость комплекса, а также автоматизировать процесс измерения. Для определения частотной характеристики фоторезистора предложено использовать синтезатор частоты, который позволяет вместе с цифро-аналоговым преобразователем микроконтроллера сформировать амплитудно-модулированный световой поток требуемой частоты и глубины модуляции. Описанный комплекс может быть подключен к сети интернет при помощи Wi-Fi модуля на базе микроконтроллера ESP8266, что позволяет проводить исследования в дистанционном режиме. Также предусмотрена возможность определять параметры фоторезистора при разных значениях сопротивления нагрузки.
Описано вимірювальний комплекс на базі 32-розрядного мікроконтролера STM32F103VET6 для дослідження люкс-амперної (світлової), частотної та інерційної характеристик фоторезистора при різних законах рекомбінації нерівноважних носіїв заряду, що виникають під дією світла. Розроблена установка підключається до персонального комп'ютера (смартфона) та дозволяє аналізувати фронти наростання і спаду струму фоторезистора, а також визначати час життя надлишкових носіїв заряду при різних рівнях освітленості. На відміну від традиційних методів вимірювання параметрів фоторезисторів, що працюють в динамічному режимі, в запропонованій установці не використовуються осцилограф і окремий модулятор світлового потоку (генератор або переривник), це дозволило істотно зменшити габаритні розміри та собівартість комплексу, а також автоматизувати процес вимірювання. Для визначення частотної характеристики фоторезистора запропоновано використовувати синтезатор частоти, який дозволяє разом з цифро-аналоговим перетворювачем мікроконтролера сформувати амплітудно-модульований світловий потік необхідної частоти і глибини модуляції. Описаний комплекс може бути підключений до мережі інтернет за допомогою Wi-Fi модуля на базі мікроконтролера ESP8266, що дозволяє проводити дослідження в дистанційному режимі. Також передбачена можливість визначати параметри фоторезистора при різних значеннях опору навантаження.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: