（2）构成实验装置①将光敏电阻器件的电极牢靠地插入实验装置主体的插负极标志螺钉座插孔内，成为如图1.1-3所示的装置。②将遮光套拧到主体上完成光敏电阻实验装置的安装；L③再将如图1.1-4所示的光敏电阻引出线与实验装置相连接，即将连接线的插头插入实验固定螺丝装置的插孔中，黑色引出线即为图1.1-3实验装置图1.1-4连线、插头与插座黑螺钉一侧（负电极）插孔引出电极，而红色插头为靠近“白螺钉”的电极插孔引出线。最后再将遮光套拧好。④可以将光电器件实验装置通过“固定螺丝”和如图1.1-5所示的安装杆件安装固定到光学台面上。显然，右侧小细杆插入到左侧粗杆中的，细杆上的M5螺丝是拧到实验装置上的，再插入到粗杆内，用M8螺丝直接与磁性表座相连，用磁性表座将光敏电阻实验装置固定在导磁的光学台面上。③安装实验用光源从备件箱中找出LED发光二极管，并找出标有“LED光源装置”字样与图1.1-2相似的装置，按安装光敏电阻类似的图1.1-5安装杆件方法将LED发光二极管安装成实验装置。同样，也用如图1.1-5所示的杆件将其安装固定到光学台面上。③将光源装置与光敏电阻实验装置相对安装在一起，使LED发出的光恰好被光敏电阻所接收，并能够排除外界杂光的干扰。（3）测量光敏电阻的暗电阻1搭建实验电路测量光敏电阻暗电阻的实验电路包括两部分的内容，测量电路与发光电路。对于暗电阻的测量可以暂时不搭建发光电路，而Uve且需要将光敏电阻实验装置的遮光防尘盖盖好。图1.1-6光敏电阻实验电路先在光电综合实验平台的电子组装平台上按如图1.1-6所示测量实验电路图组装实验电6
6 图 1.1-3 实验装置 图 1.1-4 连线、插头与插座 图 1.1-5 安装杆件 图 1.1-6 光敏电阻实验电路 （2）构成实验装置 ① 将光敏电阻器件的电极 牢靠地插入实验装置主体的插 座插孔内，成为如图 1.1-3 所示 的装置。 ② 将遮光套拧到主体上完 成光敏电阻实验装置的安装； ③ 再将如图1.1-4 所示的光 敏电阻引出线与实验装置相连 接，即将连接线的插头插入实验 装置的插孔中，黑色引出线即为 黑螺钉一侧（负电极）插孔引出 电极，而红色插头为靠近“白螺钉”的电极插孔引出线。最后 再将遮光套拧好。 ④ 可以将光电器件实验装置通过“固定螺丝”和如图 1.1-5 所示的安装杆件安装固定到光学台面上。 显然，右侧小细杆插入到左侧粗杆中的，细杆上的 M5 螺 丝是拧到实验装置上的，再插入到粗杆内，用 M8 螺丝直接与 磁性表座相连，用磁性表座将光敏电阻实验装置固定在导磁的 光学台面上。 ⑤ 安装实验用光源 从备件箱中找出 LED 发光二极管，并找出标有“LED 光 源装置”字样与图 1.1-2 相似的装置，按安装光敏电阻类似的 方法将 LED 发光二极管安装成实验装置。同样，也用如图 1.1-5 所示的杆件将其安装固定到光学台面上。 ⑥ 将光源装置与光敏电阻实验装置相对安装在一起，使 LED 发出的光恰好被光敏电阻 所接收，并能够排除外界杂光的干扰。 （3）测量光敏电阻的暗电阻 ① 搭建实验电路 测量光敏电阻暗电阻的实验电路包括两部分的内容，测量电 路与发光电路。对于暗电阻的测量可以暂时不搭建发光电路，而 且需要将光敏电阻实验装置的遮光防尘盖盖好。 先在光电综合实验平台的电子组装平台上按如图 1.1-6 所示测量实验电路图组装实验电
路。具体搭建步骤如下：首先观察光电综合实验平台左下角部分，从中找到如图1.1-7所示MIN360.PINZGNDdCPIN39dO可调ObfPIN40PIN2S电压调整图1.1-8插头的串接方法图1.1-7可调稳压电源的可调稳压电源部分，其上标有“可调”和“GND”字样为可调稳压电源的“+”和“”极，旁边的旋钮为调压端。顺时针旋转电压升高，实验前应该逆时针选到底，电压降低到最小值。然后分别用红黑两种颜色的连线将最左侧的数字电压表并联到“可调”与“GND”端（当然用红色连线接电压表和可调的红色插孔），再用一颗红色连线将数字电压表的红色插孔“+”与电流表的“+”连接起来，再将光敏电阻实验装置的红色插头插入到该数字电流表的黑色插孔上，将光敏电阻实验装置的黑色插头插入数字电压表“一”（黑色）插孔上。完成图1.1-6所示测量电路的组装。在组装过程中要用到如图1.1-8所示的交叉连接技术。另外在选用电流表时，光电综合实验平台右侧提供了2块表头，它们没有共地关系，可以串接入电路，测量电流。使用时一定要注意他们的量程，不能超量程使用否则表不能显示出测量数据，而且也容易烧毁电流表，造成不可挽回的事故。除此之外还要注意，在搭建电路的过程中一定要注意关断实验平台的电源，不要带电搭建，搭建完成后，要认真检查是否正确，正确以后，方可合上平台电源。③测量光敏电阻的暗电阻完成上述搭建工作后，检查无误后先进行光敏电阻的暗电阻的测量。测量时千万不要打开光敏电阻实验装置的遮光盖，使它处于暗室状态的时间很长，才能测出它的真实暗电阻。由于光敏电阻的惯性或前历效应的影响，会使暗电阻测量值有较长时间的变化，要理解这个变化是前历效应或惯性引起的，随时间的增长逐渐趋于稳定。给光电综合实验平台上电前要设置数字电压表的量程，在确认调压旋钮逆时针旋到底后，可选第I档量程，然后随数字表显示值得增加再换高量程。处于数字电压表将显示可调稳压电源的电压，数字电流表的量程只能选第I档量程，它的量程为200μA。在这个量程下显示的电流值为微安。即为流过光敏电阻的暗电流值。由于光敏电阻的暗电阻很高，在实验电压较低时电流表读不出数据，随着加在光敏电阻上的电压增高，电流表逐渐有数字输出，此时开始记录电压值Ub与电流值Id，要注意光敏电阻的暗电流不要超过20μA。④整理实验数据按着如图1.1-6所示的测量电路测出它的暗电流Id，它与电源电压Ubb之比的倒数即为光敏电阻的暗电阻Rd。将所测得的电源电压Ubb值与电流la值分别填入表1.1-1，将计算出的暗电阻的阻值填入对应栏。表1.1-1光敏电阻暗电阻的测量测量次数暗电阻R（Q)测量公式电源电压Ubb（V）电流l（uA)1R,=Ub/la237
7 图 1.1-8 插头的串接方法 路。具体搭建步骤如下：首先观察光电综合实验平台左下角部分，从中找到如图 1.1-7 所示 的可调稳压电源部分， 其上标有“可调”和“GND”字样为可调稳压电源的“+”和“－”极，旁边的旋钮为调压 端。顺时针旋转电压升高，实验前应该逆时针选到底，电压降低到最小值。然后分别用红黑 两种颜色的连线将最左侧的数字电压表并联到“可调”与“GND”端（当然用红色连线接电 压表和可调的红色插孔），再用一颗红色连线将数字电压表的红色插孔“+”与电流表的“+” 连接起来，再将光敏电阻实验装置的红色插头插入到该数字电流表的黑色插孔上，将光敏电 阻实验装置的黑色插头插入数字电压表“－”（黑色）插孔上。完成图 1.1-6 所示测量电路的 组装。 在组装过程中要用到如图 1.1-8 所示的交叉连接技术。另外在选用电流表时，光电综合 实验平台右侧提供了 2 块表头，它们没有共地关系，可以串接入电路，测量电流。使用时一 定要注意他们的量程，不能超量程使用否则表不能显示出测量数据，而且也容易烧毁电流表， 造成不可挽回的事故。 除此之外还要注意，在搭建电路的过程中一定要注意关断实验平台的电源，不要带电搭 建，搭建完成后，要认真检查是否正确，正确以后，方可合上平台电源。 ③ 测量光敏电阻的暗电阻 完成上述搭建工作后，检查无误后先进行光敏电阻的暗电阻的测量。测量时千万不要打 开光敏电阻实验装置的遮光盖，使它处于暗室状态的时间很长，才能测出它的真实暗电阻。 由于光敏电阻的惯性或前历效应的影响，会使暗电阻测量值有较长时间的变化，要理解这个 变化是前历效应或惯性引起的，随时间的增长逐渐趋于稳定。 给光电综合实验平台上电前要设置数字电压表的量程，在确认调压旋钮逆时针旋到底 后，可选第Ⅰ档量程，然后随数字表显示值得增加再换高量程。处于数字电压表将显示可调 稳压电源的电压，数字电流表的量程只能选第Ⅰ档量程，它的量程为 200μA。在这个量程 下显示的电流值为微安。即为流过光敏电阻的暗电流值。 由于光敏电阻的暗电阻很高，在实验电压较低时电流表读不出数据，随着加在光敏电阻 上的电压增高，电流表逐渐有数字输出，此时开始记录电压值 Ubb 与电流值 Id，要注意光敏 电阻的暗电流不要超过 20μA。 ④ 整理实验数据 按着如图 1.1-6 所示的测量电路测出它的暗电流 Id，它与电源电压 Ubb 之比的倒数即为光 敏电阻的暗电阻 Rd。将所测得的电源电压 Ubb 值与电流 Id 值分别填入表 1.1-1，将计算出的暗 电阻的阻值填入对应栏。 表 1.1-1 光敏电阻暗电阻的测量 测量次数 电源电压 Ubb（V） 电流 Id（μA） 暗电阻 Rd（Ω） 测量公式 1 2 3 Rd=Ubb/Id 图 1.1-7 可调稳压电源
（4）亮电阻的测量如果已经将光敏电阻与LED组装在一起，则只要点亮LED即可进行亮电阻的测量。亮电阻测量装置如图1.1-9所示，测量电路依然如图1.1-6所示。当光敏电阻在一定的光照下（由LED光源的电流值ILED标定），测出流过光敏电阻的电流Ip与电源电压Ubb（测量亮电阻时可以将电源电压调定到确定值，如12V）之比的倒数为光敏电阻的亮电阻阻值RL。在测量亮电阻时必须将LED光源的供电电路部分接好。具体连接方法如下：①从配件箱中取出适当颜色（例如蓝色）图1.1-9光敏电阻亮电阻实验装置的LED发光管；②将LED的两个电极插入到LED光源主体的插孔中。插入时要注意将销长些的管脚插入靠近白色螺钉的插孔，短脚插入靠近黑螺钉的插孔；mA③插好后将遮光套拧在主体上，然后将LED光LVCCLED源与光敏电阻实验装置相对而放，使LED发出的光GND直接照到光敏电阻上。①将LED光源装置的红色插头插到平台提供R的+5V电源（VCC）插孔上，将其黑色插头插到50图1.1-10LED光源供电电路Q电阻的一端，另一端与平台电子组装平台上的1kQ电位器中间头（滑动端）相连，然后用连线将1kQ电位器的定端和GND端相连，构成如图1.1-10所示的供电电路。电路连接好后，就可以开机实验，接通平台电源后，数字电压表将测出电源电压U值、电流Ip值。当调整1kQ电位器时，流过LED发光管的电流Iep由mA表读出，它改变着入射到光敏电阻上的照度。将发光管的电流1填入表11-2表1.1-2光敏电阻亮电阻的测量测量次数电源电压U%（V）电流ILED（mA）电流，（uA）亮电阻RL（Q）测量公式121R,=U/l,212312412125（5）测量光敏电阻的伏安特性/uA利用上述实验装置可以测量出光敏电阻的伏安特性，并能够画出其伏安特性曲线。实验过程可以采用如下步骤：调整1kQ电位器，使mA的示值较低，然后逐渐增大电压Ubb，读出一系列电流Ipi值，然后将这些值分别在如图1.1-11所示直角坐标系上找到位置U/V点，将这些点连成线，该线即为光敏电阻的伏图1.1-11直角坐标系安特性曲线。8
8 图 1.1-9 光敏电阻亮电阻实验装置 图 1.1-10 LED 光源供电电路 图 1.1-11 直角坐标系 （4）亮电阻的测量 如果已经将光敏电阻与 LED 组装在一起，则 只要点亮 LED 即可进行亮电阻的测量。亮电阻测量 装置如图 1.1-9 所示，测量电路依然如图 1.1-6 所示。 当光敏电阻在一定的光照下（由 LED 光源的电流值 ILED标定），测出流过光敏电阻的电流 IP与电源电压 Ubb（测量亮电阻时可以将电源电压调定到确定值， 如 12V）之比的倒数为光敏电阻的亮电阻阻值 RL。 在测量亮电阻时必须将 LED 光源的供电电路 部分接好。具体连接方法如下： ① 从配件箱中取出适当颜色（例如蓝色） 的 LED 发光管； ②将 LED 的两个电极插入到 LED 光源主体的插孔中。插入时要注意将稍长些的管脚插 入靠近白色螺钉的插孔，短脚插入靠近黑螺钉的插 孔； ③ 插好后将遮光套拧在主体上，然后将 LED 光 源与光敏电阻实验装置相对而放，使 LED 发出的光 直接照到光敏电阻上。 ① 将 LED 光源装置的红色插头插到平台提供 的+5V 电源（VCC）插孔上，将其黑色插头插到 50 Ω电阻的一端，另一端与平台电子组装平台上的 1kΩ电 位器中间头（滑动端）相连，然后用连线将 1kΩ电位器的定端和 GND 端相连，构成如图 1.1-10 所示的供电电路。 电路连接好后，就可以开机实验，接通平台电源后，数字电压表将测出电源电压 Ubb 值、 电流 IP值。当调整 1kΩ电位器时，流过 LED 发光管的电流 ILED由 mA 表读出，它改变着入 射到光敏电阻上的照度。将发光管的电流 ILED填入表 1.1-2。 表 1.1-2 光敏电阻亮电阻的测量 测量次数 电源电压 Ubb（V） 电流 ILED（mA） 电流 Ip（μA） 亮电阻 RL（Ω） 测量公式 1 12 2 12 3 12 4 12 5 12 RL=Ubb/Ip （5）测量光敏电阻的伏安特性 利用上述实验装置可以测量出光敏电阻 的伏安特性，并能够画出其伏安特性曲线。实 验过程可以采用如下步骤：① 调整 1kΩ电位 器，使 mA 的示值较低，然后逐渐增大电压 Ubb，读出一系列电流 Ipi值，然后将这些值分 别在如图 1.1-11 所示直角坐标系上找到位置 点，将这些点连成线，该线即为光敏电阻的伏 安特性曲线
（6）借助虚拟仪器测量光敏电阻的伏安特性下面利用光电综合实验平台提供的硬件资源，模拟示波、模拟伏安特性仪及其功能软件，直接对光敏电阻进行伏安特性的测量实验，在计算机界面上直接得到光敏电阻的伏安特性曲线。为此，我们需要首先熟悉光电综合实验平台的示波功能。图1.1-12光电平台软件图标具体实验步骤如下：①先从配件箱中取出两只示波笔（示波器探头）将示实验选择波笔的接地端接到GND，然后将两只探头分别通过2颗短伏安特性实验连接线插到平台的阶梯波与锯齿波输出信号端；时间响应实验②接通平台电源，启动平台内的计算机（按动“PC伏安特性实验采样频率100K电源”按钮），观察显示器，在界面上找到如图1.1-12所示阶梯波级数：4级图标的文件夹，双击之进入如图1.1-13所示的平台软件主界显示级数：面。界面的上方表明了所能够完成的实验种类，“伏安特性P1级2级3级P4级广级广级实验”与“时间响应实验”。向下看是参数设置框，伏安特时间响应实验性实验参数有两项，分别是采样频率（阶梯波与扫描锯齿波采样频率100K-20.48的工作频率）和发出锯齿波的级数选择；时间响应实验主要mG参数是采样频率，现在的采样频率均为100kHz，其右侧的选拌通道箭头可用鼠标点击弹出更多的频率选择。再下方为示波器通示波器道的选择，点击后出现通道选项，根据应用选择。再下是示图1.1-13主界面略图波器功能键，点击它，将在主界面上弹出示波功能显示窗口如图1.1-14所示。示波器-模式2X示波器化馆260女2204.0030择638.40樂1.00时间想序AD量化值.B8时间顺字存通道选择中通道通道2开始营止返回m图1.1-14示波器主界面示波器主界面主要包括波形显示窗、通道现则项和操作按钮。若示波器探头已经接入信号（例如已经分别接入到“阶梯波”输出插孔和“锯齿波”输出插孔），并已经在主界面上选中“伏安特性实验”，这时再用鼠标点击“开始”，则在波形显示窗中将以红色和蓝色曲线显示出如图1.1-15所示的阶梯波与锯齿波的波形。③下面组装光敏电阻伏安特性实验电路，组装前别忘了将平台电源关掉，先按着如图1.1-16所示的光敏电阻伏安特性实验电路组装，步骤如下：9
9 图 1.1-12 光电 平台软件图标 图 1.1-13 主界面略图 图 1.1-14 示波器主界面 （6）借助虚拟仪器测量光敏电阻的伏安特性 下面利用光电综合实验平台提供的硬件资源，模拟示波、模拟伏安 特性仪及其功能软件，直接对光敏电阻进行伏安特性的测量实验，在计 算机界面上直接得到光敏电阻的伏安特性曲线。为此，我们需要首先熟 悉光电综合实验平台的示波功能。 具体实验步骤如下： ① 先从配件箱中取出两只示波笔（示波器探头）将示 波笔的接地端接到 GND，然后将两只探头分别通过 2 颗短 连接线插到平台的阶梯波与锯齿波输出信号端； ② 接通平台电源，启动平台内的计算机（按动“PC 电源”按钮），观察显示器，在界面上找到如图 1.1-12 所示 图标的文件夹，双击之进入如图 1.1-13 所示的平台软件主界 面。界面的上方表明了所能够完成的实验种类，“伏安特性 实验”与“时间响应实验”。向下看是参数设置框，伏安特 性实验参数有两项，分别是采样频率（阶梯波与扫描锯齿波 的工作频率）和发出锯齿波的级数选择；时间响应实验主要 参数是采样频率，现在的采样频率均为 100kHz，其右侧的 箭头可用鼠标点击弹出更多的频率选择。再下方为示波器通 道的选择，点击后出现通道选项，根据应用选择。再下是示 波器功能键，点击它，将在主界面上弹出示波功能显示窗口如图 1.1-14 所示。 示波器主界面主要包括波形显示窗、通道现则项和操作按钮。若示波器探头已经接入信 号（例如已经分别接入到“阶梯波”输出插孔和“锯齿波”输出插孔），并已经在主界面上 选中“伏安特性实验”，这时再用鼠标点击“开始”，则在波形显示窗中将以红色和蓝色曲线 显示出如图 1.1-15 所示的阶梯波与锯齿波的波形。 ③ 下面组装光敏电阻伏安特性实验电路，组装前别忘了将平台电源关掉，先按着如图 1.1-16 所示的光敏电阻伏安特性实验电路组装，步骤如下：
先将LED光源“+”极（红色插头）插入到+5V（VCC）插孔，将黑插头插入三极管例如T1的集电极（c）插孔（绿色）中，装S再用较长的连线将阶梯波输出连接到一只510Q电阻的一个插孔中，用另外一条连线将这只510Q电阻的另一插孔与T1的基极（b）相连接，再取出一颗连线将三极管的发射极（e）与一只512的电阻串接后再与1kQRENACR电位器相串联，将电位器的中间滑动图1.1-15显示的阶梯波与锯齿波端接地。便完成了图1.1-16所示电路的光源（左部）部分的连接。然后，连接图1.1-16右面部MVCC分电路。将光敏电阻装置的红色连接插头直接插入标有锯光墩电阻R1=5100齿波形的插孔中，将光敏电阻实验装置的黑线插入标有51k不波器?Q（这里可以用固定电阻替换图1.1-16中的电位器R3）字示波器。??XR3=25KQ样电阻的一个插孔中，将另一端用连接线与GND连接起R2=1KQ来。将1通道示波器表笔接到三极管的发射极，用来观察阶梯波和将阶梯光信息送入计算机：将2通道示波器表笔接到光敏电阻的黑色插头上，用来观察光敏电阻在锯齿波图1.1-16光敏电阻实验电路作用下的输出信号和将该信号送入计算机。接好后，检查搭建电路是否与图1.1-16相符，相符后可以将平台电源接通，示波器2550888再重新进入软件主界面，选n择伏安特性实验选项，设置好采样频率后先用“示波器”观察输出信号波形是否与图1.1-17接近，接近后执行“停止”，再“返回”。然后在主界面上单击“数据采集”后，400:60T638402048.0RAD量化准B.显示屏将显示出如图1.1-18通道选择所示光敏电阻的伏安特性曲通道1通道2#停止返同线。图1.1-17示波器视窗下光敏电阻实验波形由于光敏电阻属于具有光敏特性的电阻，因此它的伏安特性为斜率不同的斜直线，表明在不同光照下电时间拍应实验采样频车100K阻的阻值不同。利送托通道用伏安特性曲线示放器可以计算出光敏数据列装采集效据电阻的阻值。曲线保存数据的横坐标为电压民出（V)，纵坐标为电乐设备连接状态电池.00流（mA)。图1.1-18光敏电阻的伏安特10
10 图 1.1-16 光敏电阻实验电路 图 1.1-15 显示的阶梯波与锯齿波 图 1.1-17 示波器视窗下光敏电阻实验波形 图 1.1-18 光敏电阻的伏安特 先将 LED 光源“+”极（红色插头）插入到+5V（VCC）插孔，将黑插头插入三极管例 如 T1 的集电极（c）插孔（绿色）中， 再用较长的连线将阶梯波输出连接 到一只 510Ω电阻的一个插孔中，用 另外一条连线将这只 510Ω电阻的另 一插孔与 T1 的基极（b）相连接，再 取出一颗连线将三极管的发射极（e） 与一只 51Ω的电阻串接后再与 1kΩ 电位器相串联，将电位器的中间滑动 端接地。便完成了图 1.1-16 所示电路 的光源（左部）部分的连接。然后，连接图 1.1-16 右面部 分电路。将光敏电阻装置的红色连接插头直接插入标有锯 齿波形的插孔中，将光敏电阻实验装置的黑线插入标有 51k Ω（这里可以用固定电阻替换图 1.1-16 中的电位器 R3）字 样电阻的一个插孔中，将另一端用连接线与 GND 连接起 来。将 1 通道示波器表笔接到三极管的发射极，用来观察 阶梯波和将阶梯光信息送入计算机；将 2 通道示波器表笔 接到光敏电阻的黑色插头上，用来观察光敏电阻在锯齿波 作用下的输出信号和将该信号送入计算机。接好后，检查搭建电路是否与图 1.1-16 相符，相 符后可以将平台电源接通， 再重新进入软件主界面，选 择伏安特性实验选项，设置 好采样频率后先用“示波器” 观察输出信号波形是否与图 1.1-17 接近，接近后执行“停 止”，再“返回”。然后在主 界面上单击“数据采集”后， 显示屏将显示出如图 1.1-18 所示光敏电阻的伏安特性曲 线。 由于光敏电阻属于具有光敏特性的电阻，因此它的伏安特性为斜率不同的斜直线，表明 在不同光照下电 阻的阻值不同。利 用伏安特性曲线 可以计算出光敏 电阻的阻值。曲线 的横坐标为电压 （V），纵坐标为电 流（mA）