光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)智能裝置的設(shè)計(jì).pdf

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)的電子測量儀器在原理、功能、精度及自動化水平等方面都發(fā)生了巨大變化，形成一種完全突破傳統(tǒng)概念的新一代測試儀器--智能儀器。 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證愛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)，測量過程較長，儀器的工作狀態(tài)在長時(shí)間測量中也常常發(fā)生變化，造成測量數(shù)據(jù)誤差較大、重復(fù)性變差，至于圖像顯示、實(shí)時(shí)測控

2、的功能則更無從談起。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。測量的過程完全由單片機(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)微信號放大電路放大、A/D轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可采集的信號；此信號通過RS-232

3、串行通信傳送給PC機(jī)；PC對信號進(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；測量的點(diǎn)數(shù)步長都按程序的要求自動進(jìn)行。解決因測量時(shí)間長、環(huán)境的變化對儀器測量精度的影響問題；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