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1、安徽建筑大学毕 业 设 计 (论 文)专 业 班 级 学生姓名 学 号 课 题 基于LabVIEW光敏电阻特性测试系统设计 指导教师 年 月 日目录第一章 绪论第一节 光敏电阻的最新发展方向第二节 虚拟仪器的发展史及发展动态第三节 光敏电阻测量的基本模型第二章光敏电阻的理论研究第一节光敏电阻的工作原理第二节 光敏电阻特性及主要参数第三节 几种常见材料的光敏电阻及其特性第四节 所选光敏电阻型号第三章 虚拟仪器及LabVIEW编程第一节 虚拟仪器第二节 软件LabVIEW第三节 数据采集系统软件设计第四节 转换电路第四章 实验误差分析及补偿第一节 电阻测量误差分析及补偿第二节 改善后的实验验证第五
2、章 总结参考文献致谢 摘要在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节。由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的技术不断取得突破,应用也越来越广泛 .是基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种传感器，在国防、军事、科学试验及工农业生产都有应用，主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾
3、报警器，光电跟踪系统等方面. 本设计具有有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等特点.关键词：光敏电阻；虚拟仪器；LabVIEWAbstracts This design is entitled to the photoresistor to measure light intensity, the strength of the light to change the photosensitive resistor size, so that the output voltage changes, by measuring the size of the output voltage va
4、lue can be indirectly measuring the light intensity. The design of the light intensity alarm control system and the light intensity level display circuit and illumination brightness of the display. This design uses the STC microcontroller-based control circuit, digital display light intensity, light
5、 green, yellow, red LED display brightness levels, to do with buzzer alarm circuit. The design of the circuit design principles and functions of various parts of the circuit can achieve, requiring a variety of basic electronic components, resistors, capacitors, diodes, transistors and other familiar
6、 and master the use of Proteus simulation software Protel 99 SE software tools such as mapping software and use of them. AD of the internal microcontroller to convert analog into digital, programmed to control the various peripheral circuits and to achieve its function. The design of the circuit is
7、simple, compact, low cost, superior performance characteristics.第一章 绪论1.1 光敏电阻的最新发展方向光电传感器及其相关技术的迅速发展，满足了各类控制装置及系统的更高要求，使得各领域的自动化程度越来越高，同时光电传感器重要性不断提高。目前，光电传感器发展的主要方向是：（1）多用途,一种光电传感器不仅能这对一种物理量，而且能够对多种物理量进行同时测量；（2）新型传感材料、传感技术等的开发；（3）在恶劣条件下，如高温、高压条件，低成本传感器的开发和应用；（4）光电传感器与其他微光学技术的发展.随着测控系统自动化、智能化的发展，要求
8、传感器准确度高、可靠性高、稳定性好。而且具备一定得数据处理能力，并能够自检、自校、自补偿。传统的光电传感器已不能满足这样的要求了。目前各国科学家正在按下列技术途径开发研究新材料的开发及应用主要有一下几个方面：光电子基础材料、生长源和关键设备目标：突破新型生长源关键制备技术，掌握相关的检测技术：突破半导体光电子器件的基础材料制备技术，实现产业化。研究内容及主要指标：高纯四氯化硅(4N)的纯化技术和规模化生产技术；高纯(6N)三甲基铟规模化生产技术；可协变(Compliant)对底关键技术；衬底材料制备与加工技术；用于平板显示的光电子基础材料与关键设备技术。人工晶体和全固态激光器技术目标：研究探索
9、新型人工晶体材料与应用技术，突破人工晶体的产业化关键技术，研制大功率全固态激光器，解决产业化关键技术问题。研究内容及主要指标：新型深紫外非线性光学晶体材料和全固态激光器；面向光子声子应用的人工微结构晶体材料与器件；研究开发瓦级红、蓝全固态激光器产业化技术，高损伤闽值光学镀膜关键技术(B类)，基于全固态激光器的全色显示技术；研究开发大功率半导体激光器阵列光纤耦合模块产业化技术；Yb系列激光晶体技术。新型半导体材料与光电子器件技术目标：重点研究白组装半导体量子点、ZnO 晶体和低维量子结构、窄禁带氮化物等新型半导体材料及光电子器件技术。研究内容及主要指标：研究ZnO 晶体、低维量子结构材料技术，研
10、制短波长光电子器件；自组装量子点激光器技术；IIV族窄禁带氮化物材抖及器件技术；光泵浦外腔式面发射半导体激光器。光电子材料与器件产业化质量控制技术目标：发展人工晶体与全固态激光器、GaN基材料及器件表征评价技术，解决产：业化质量控制关键技术。研究内容：重点研究人工晶体与 同态激光器、GaN基材料及器件质量监测新方法与新技术，相关产 测试条件与数据标准化研究。利用新的加工技术 (度全色显示材料与器件应用技术)目标：研究开发用j 场致电子发射平板显示器(FED)材料和器件结构，以及超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术。说明：等离子体平板 示器和高亮度、长寿命有机发光器件(OLED)和FED 的
11、产、 化关键技术将于“平板显示专项”中考虑。研究内容：超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术；研制FED用的、能够在低电压下工作的新型冷阴极电子源结构、新型冷阴极电子发射材料。超高密度光存储材料与器件技术目标：发展具有自主知识产权的超高密度、大容量、高速度光存储材料和技术，达到国际先进水平，为发展超高密度光存储产业打下基础。研究内容： DVD光头用光源和非球面透镜等产业化关键技术：新型近场光存储材料和器件。光传感材料与器件技术目标：以特殊环境应用为目的，实现传感元器件的产业化技术开发，研究开发新型光电传感器。研究内容：光纤光栅温度、压力、振动传感器的产业化技术；锑化物半导体材料及室温无制冷红
12、外焦平面探测器技术；大气监测用高灵敏红外探测器及其列阵；基于新概念、新原理的光电探测技术。新型有机光电子材料及器件目标：研究开发新型有机半导体材料及其在光显示等领域的应用。研究内容：有机非线性光学材料及其在全光光开关中的应用： 有机半导体薄膜晶体管材料与器件技术。利用新的测量原理和方法谐振式传感器输出的数字量，可以直接和微机及接口总线连接，不用AD 转换器。另外，光纤传感器、化学传感器、生物传感器等新型传感器，为智能传感器提供了新的信息来源。光电传感器的智能化发展智能光电传感器是当今国际科技界研究的热点、尚无统一的、确切的定义。目前国内外学者普遍认为，智能光电传感器是由传统的光电传感器和微处理
13、器(或微计算机)相结合而构成的，它充分利用计算机的计算和存储能力，对传感器的数据进行处理，并能对它的内部行为进行调节，使采集的数据最佳智能光电传感器的功能有：自补偿能力。自校准功能，自诊断功能，数值处理功能，双向通信功能，信息存储和记忆功能，数字量输出功能随着科学技术的发展，智能传感器的功能将逐步增强，它将利用人工神经网、人工智能、信息处理技术(如传感器信息融合技术、模糊理论等)，使传感器具有更高级的智能具有分析、判断、自适应、自学习的功能、可以完成图像识别、特征检测、多维检测等复杂任务。1.2虚拟仪器的发展史及发展动态（1）虚拟仪器的发展虚拟仪器的起源可以追朔到20世纪70年代，那时计算机测
14、控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展，大致说来，虚拟仪器发展至今，可以分为三个阶段，而这三个阶段又可以说是同步进行的。第一阶段，利用计算机增强传统仪器的功能。由于GPIB总线标准的确立，计算机和外界通信成为可能，只需要把传统仪器通过GPIB和RS-232同计算机连接起来，用户就可以用计算机控制仪器。随着计算机系统性能价格比的不断上升，用计算机控制测控仪器成为一种趋势。这一阶段虚拟仪器的发展几乎是直线前进。 第二阶段，开放式的仪器构成。仪器硬件上出现了两大技术进步：一是插入式计算机数据处理卡 ( plug-in PC-DAQ )；二是VXI仪器总线标准的确立。这些新的技术使仪器的构成得以开
15、放，消除了第一阶段内在的由用户定义和供应商定义仪器功能的区别。第三阶段，虚拟仪器框架得到了广泛认同和采用。软件领域面向对象技术把任何用户构建虚拟仪器需要知道的东西封装起来。许多行业标准在硬件和软件领域以产生，几个虚拟仪器平台已经得到认可并逐渐成为虚拟仪器行业的标准工具。发展到这一阶段，人们也认识到了虚拟仪器软件框架才是数据采集和仪器控制系统实现自动化的关键.(2) 把虚拟仪器用于光敏电阻性能测试两者相结合的特点虚拟仪器将所有的仪器控制信息均集中在软件模块中，可以采用多种方式显示采集的数据、分析的结果和控制过程。这种对关键部分的转移进一步增加了虚拟仪器的灵活性。虚拟仪器利用计算机强大的图形用户界面，用计算机直接读数。根据工程的实际需要，使用人员可以通过软件编程或采用现有分析软件，实时、直接地对测试数据进行各种分析与处理
