PSD位置測量實驗--傳感器實驗

一、實驗目的
了解PSD位置傳感器的基本原理和特性。
二、實驗設備
PSD傳感器模塊,±15V直流穩壓電源
三、實驗原理
PSD（Position Sensitive Detector）傳感器是一種能檢測起表面光點位置的位置傳感器。由一個具有均勻表面阻抗的PIN光電二極管構成，其剖面結構如下圖所示：

圖1-1 PSD位置傳感器原理結構圖
由圖可看出，PSD位置傳感器分三層：P層、I層和N層。當有如射光照射到P層表面，在入射點產生與光的入射強度成正比的光電流。因為P層的阻抗系數一定，輸出光電流的大小與入射點和輸出電極之間的距離成反比。光電流i1與i2之間有如下關系：

 其中，Xa為入射點到起始點的距離，Xb為入射點到PSD中心點的距離。
四、實驗內容與步驟
1．將點光源驅動輸出接PSD位移傳感器上的點光源，調節電位器Rw1使電光源驅動最大，接入±15V直流穩壓電源。
2．打開實驗臺電源，調節測微頭，使減法器的輸出為零，調節電位器Rw3，使PSD位移傳感器的輸出Uo為零。
3．逆時針旋轉螺旋測微頭，每隔0.25mm記錄一次PSD位移傳感器模塊的輸出Uo，直到Uo輸出無明顯變化。順時針旋轉螺旋測微頭，每隔0.25mm記錄一次PSD位移傳感器模塊的輸出Uo，直到Uo輸出無明顯變化。

S(mm)
Uo（V）

五、實驗報告
根據實驗測得的數據，計算PSD位置傳感器測量位移的非線性誤差。
六、注意事項
PSD傳感器的有效量程8mm，超過量程測量的數據是沒有意義的