PSD位置测量实验--传感器实验

一、实验目的
了解PSD位置传感器的基本原理和特性。
二、实验设备
PSD传感器模块,±15V直流稳压电源
三、实验原理
PSD（Position Sensitive Detector）传感器是一种能检测起表面光点位置的位置传感器。由一个具有均匀表面阻抗的PIN光电二极管构成，其剖面结构如下图所示：

图1-1 PSD位置传感器原理结构图
由图可看出，PSD位置传感器分三层：P层、I层和N层。当有如射光照射到P层表面，在入射点产生与光的入射强度成正比的光电流。因为P层的阻抗系数一定，输出光电流的大小与入射点和输出电极之间的距离成反比。光电流i1与i2之间有如下关系：

 其中，Xa为入射点到起始点的距离，Xb为入射点到PSD中心点的距离。
四、实验内容与步骤
1．将点光源驱动输出接PSD位移传感器上的点光源，调节电位器Rw1使电光源驱动最大，接入±15V直流稳压电源。
2．打开实验台电源，调节测微头，使减法器的输出为零，调节电位器Rw3，使PSD位移传感器的输出Uo为零。
3．逆时针旋转螺旋测微头，每隔0.25mm记录一次PSD位移传感器模块的输出Uo，直到Uo输出无明显变化。顺时针旋转螺旋测微头，每隔0.25mm记录一次PSD位移传感器模块的输出Uo，直到Uo输出无明显变化。

S(mm)
Uo（V）

五、实验报告
根据实验测得的数据，计算PSD位置传感器测量位移的非线性误差。
六、注意事项
PSD传感器的有效量程8mm，超过量程测量的数据是没有意义的