光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)智能裝置的設(shè)計(jì).pdf_第1頁(yè)
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1、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是單片機(jī)的迅速發(fā)展,使傳統(tǒng)的電子測(cè)量?jī)x器在原理、功能、精度及自動(dòng)化水平等方面都發(fā)生了巨大變化,形成一種完全突破傳統(tǒng)概念的新一代測(cè)試儀器--智能儀器。 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證愛(ài)因斯坦方程和求取普朗克常量的實(shí)驗(yàn),已配有各種可用的儀器,在實(shí)驗(yàn)精度、速度和可控性方面卻較落后。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要讀取大量數(shù)據(jù),測(cè)量過(guò)程較長(zhǎng),儀器的工作狀態(tài)在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量中也常常發(fā)生變化,造成測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大、重復(fù)性變差,至于圖像顯示、實(shí)時(shí)測(cè)控

2、的功能則更無(wú)從談起。本著物理實(shí)驗(yàn)微機(jī)化、拓寬學(xué)生思路、培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)時(shí)代要求的目的,將該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)智能。 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)智能裝置的設(shè)計(jì),是利用單片機(jī)組建一個(gè)智能儀器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由放大電路、A/D、單片機(jī)、D/A和PC機(jī)等組成。測(cè)量的過(guò)程完全由單片機(jī)控制:光電管所加的反向電壓由單片機(jī)給出數(shù)字經(jīng)D/A輸出;光電管在某頻率光照射下產(chǎn)生光電流,將光電流經(jīng)微信號(hào)放大電路放大、A/D轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可采集的信號(hào);此信號(hào)通過(guò)RS-232

3、串行通信傳送給PC機(jī);PC對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理做出不同頻率下的伏安特性曲線;加壓后的延時(shí)和光電流的采集都由單片機(jī)定時(shí)控制;測(cè)量的點(diǎn)數(shù)步長(zhǎng)都按程序的要求自動(dòng)進(jìn)行。解決因測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境的變化對(duì)儀器測(cè)量精度的影響問(wèn)題;避免主觀隨意性,減小實(shí)驗(yàn)誤差;減少微弱光電流受干擾的幾率;達(dá)到測(cè)量即快速又準(zhǔn)確的目標(biāo)。 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)智能裝置是人工智能、數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子學(xué)、等新興技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器儀表的結(jié)合,系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)。隨著專用集成電路相

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