Пространственный модулятор типа ФП-ЖК
Особенности исследования пространственно-временного модулятора света на основе нематических жидких кристаллов. Процесс определения амплитуды напряжения с помощью мультиметра. Измерение зависимости контраста изображения от частоты напряжения на ПМС.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.12.2013 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭТФ
КАФЕДРА ЛАЗЕРНОЙ ФИЗИКИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Пространственный модулятор типа ФП-ЖК
Москва, 2013
Цель работы: исследование пространственно-временного модулятора света на основе нематических жидких кристаллов.
Оборудование: см. схему экспериментальной установки (рис. Л3.1). Для определения амплитуды напряжения на модуляторе использовали мультиметр.
Контрастность определяли с погрешностью в 2%, частоту напряжения ГЗ-111 задавали с погрешностью
(3 + 50/f) %
где f - установленное по шкале значение частоты в Гц.
В первой части работы проводили измерения зависимости контраста изображения от частоты напряжения на ПМС при двух различных значениях амплитуды напряжения питания модулятора. Результаты измерения при амплитуде напряжения на модуляторе в (5.05±0.05) В представлены на рисунке Л3.2 (см. также Приложение 1). Стоит также отметить особенность измерения амплитуды напряжения на модуляторе: в условиях данной работы корректное значение амплитуды напряжения наблюдали только при низких значениях частоты напряжения. Это связано с особенностями работы используемого измерительного прибора - мультиметра.
Заметим, что модулятор начинал работать при частоте в 90 Гц, при дальнейшем увеличении частоты напряжения сигнал возрастает, достигая максимума при частоте в 150 Гц, затем снижается до минимума при частоте в 400 Гц. Следующий максимум наблюдали при 1000 Гц, следующий минимум - при 1700 Гц. При дальнейшем увеличении частоты из-за инерционности ЖК модулятор перестаёт работать.
кристалл амплитуда мультиметр
Результаты измерения контрастности при амплитуде напряжения на модуляторе в (10.0 ± 0.2) В представлены на рисунке Л3.3 (см. также Приложение 2). Область низких частот вынесена в отдельный график (см. рис. Л3.4). Модулятор начинает работать при частоте напряжения 34 Гц, контраст достигает максимума при 42 Гц, затем снижается до минимума при 65 Гц, после чего растёт, достигая максимума при 1400 Гц. Следующий минимум контрастности наблюдали при 2500 Гц, максимум - при 3700 Гц, минимум - при 6100 Гц, затем модулятор перестаёт работать из-за инерционности ЖК. Отмечаем, что автоматическое усиление камеры, которую мы использовали в данной работе, приводит к появлению локальных максимумов и минимумов на графике зависимости контрастности от амплитуды напряжения.
Во второй части работы выбрали частоту напряжения на модуляторе в 400 Гц (т.к. при этой частоте наблюдали максимальную контрастность) и измерили зависимость контраста от амплитуды напряжения питания модулятора. Погрешность определения амплитуды напряжения (погрешность мультиметра) составила 5 %. Результаты представлены на рисунке Л3.5 (см. также Приложение 3).
Заключение
В данной лабораторной работе исследовали пространственно-временной модулятор света на основе нематических жидких кристаллов посредством измерения контрастности модулированного изображения от частоты и амплитуды напряжения на модуляторе. В первой части работы получили зависимости контрастности от частоты возбуждающего напряжения при амплитуде напряжения в 5 В и 10 В. Выяснили диапазон рабочих частот. При амплитуде напряжения на модуляторе в 5 В модулятор работает при частоте напряжения в пределах от 600 Гц до 1200 Гц. При амплитуде напряжения на модуляторе в 10 В модулятор работает при частоте напряжения от 34 Гц до 6100 Гц. Во второй части работы выбрали частоту напряжения в 400 Гц, при которой наблюдалась максимальная контрастность, и выяснили зависимость контрастности от амплитуды напряжения. Судя по полученным результатам, модулятор работает при амплитуде напряжения от 4 В до 17 В.
Приложение 1
Зависимость контрастности от частоты напряжения при амплитуде напряжения на модуляторе в 5 В
|
Частота, Гц |
Контрастность |
Комментарии |
|
|
20 |
1,67 |
||
|
40 |
1,98 |
||
|
60 |
2,07 |
||
|
80 |
1,73 |
появляется сигнал ~90 Гц |
|
|
100 |
2,9 |
||
|
120 |
3,32 |
||
|
140 |
3,77 |
||
|
150 |
3,78 |
максимум |
|
|
160 |
3,65 |
||
|
180 |
3,55 |
||
|
200 |
3,5 |
||
|
220 |
3,49 |
||
|
240 |
3,47 |
||
|
260 |
3,73 |
||
|
270 |
4,55 |
||
|
300 |
4,82 |
||
|
320 |
5,16 |
||
|
400 |
5,65 |
минимум |
|
|
480 |
5,65 |
||
|
500 |
5,63 |
||
|
520 |
5,54 |
||
|
560 |
5,32 |
||
|
600 |
4,89 |
||
|
650 |
4,34 |
||
|
700 |
4 |
||
|
800 |
3,85 |
||
|
900 |
3,81 |
||
|
1000 |
3,8 |
максимум в ~1100 Гц |
|
|
1200 |
3,64 |
||
|
1400 |
2,45 |
||
|
1600 |
1,57 |
||
|
1300 |
3,35 |
||
|
1350 |
2,86 |
||
|
1500 |
1,67 |
||
|
1700 |
2,06 |
минимум |
Приложение 2
Зависимость контрастности от частоты напряжения при амплитуде напряжения на модуляторе в 10 В
|
Частота, Гц |
Контрастность |
Комментарии |
|
|
20 |
1,95 |
||
|
32 |
2,28 |
||
|
34 |
3,23 |
появляется сигнал |
|
|
38 |
4,6 |
||
|
40 |
5,63 |
||
|
42 |
5,44 |
максимум |
|
|
44 |
3,86 |
||
|
45 |
3,87 |
||
|
50 |
3,75 |
||
|
60 |
4,2 |
||
|
65 |
4,3 |
минимум |
|
|
70 |
5,5 |
||
|
75 |
4,71 |
||
|
80 |
4,06 |
||
|
90 |
4,08 |
||
|
100 |
3,82 |
||
|
120 |
3,09 |
||
|
140 |
3,02 |
||
|
150 |
3,06 |
||
|
170 |
3,57 |
||
|
180 |
3,73 |
||
|
190 |
3,45 |
||
|
200 |
3,18 |
||
|
220 |
2,8 |
||
|
240 |
2,86 |
||
|
260 |
3,15 |
||
|
280 |
3,71 |
||
|
300 |
3,7 |
||
|
320 |
3,19 |
||
|
360 |
2,9 |
||
|
400 |
2,75 |
||
|
450 |
2,79 |
||
|
500 |
3,1 |
||
|
550 |
3,38 |
||
|
600 |
3,64 |
||
|
650 |
3,78 |
||
|
700 |
3,81 |
||
|
800 |
3,79 |
||
|
900 |
3,75 |
||
|
1000 |
3,67 |
||
|
1200 |
3,51 |
||
|
1400 |
3,47 |
максимум |
|
|
1500 |
3,39 |
||
|
1700 |
3,16 |
||
|
1900 |
2,88 |
||
|
2100 |
2,78 |
||
|
2300 |
3,03 |
||
|
2400 |
3,61 |
||
|
2500 |
4,01 |
минимум |
|
|
2550 |
4,06 |
||
|
2600 |
4,07 |
||
|
2650 |
4,05 |
||
|
2700 |
3,9 |
||
|
2800 |
3,41 |
||
|
3000 |
3,57 |
||
|
3200 |
3,62 |
||
|
3500 |
4,08 |
||
|
3700 |
4,17 |
максимум |
|
|
4000 |
4,16 |
||
|
4200 |
4 |
||
|
4500 |
3,5 |
||
|
4800 |
2,68 |
||
|
5200 |
1,85 |
||
|
5500 |
1,51 |
||
|
5800 |
1,83 |
||
|
6100 |
1,85 |
минимум |
Приложение 3
Зависимость контрастности от напряжения на модуляторе при частоте напряжения в 400 Гц
|
Напряжение, В |
Контрастность |
Комментарии |
|
|
0,00 |
1,73 |
||
|
2,91 |
2,39 |
||
|
3,50 |
2,51 |
vkl |
|
|
3,95 |
3,12 |
||
|
4,23 |
3,95 |
max |
|
|
4,59 |
3,81 |
||
|
4,95 |
3,72 |
||
|
5,32 |
6,40 |
min |
|
|
5,10 |
5,24 |
||
|
5,48 |
5,80 |
||
|
6,05 |
4,20 |
||
|
5,72 |
4,13 |
||
|
5,54 |
5,24 |
||
|
6,33 |
3,45 |
||
|
6,79 |
2,97 |
||
|
6,96 |
2,98 |
||
|
7,22 |
3,38 |
||
|
7,52 |
3,94 |
||
|
8,22 |
2,97 |
||
|
8,04 |
3,22 |
||
|
8,36 |
2,84 |
||
|
8,54 |
2,84 |
||
|
8,83 |
3,19 |
||
|
8,97 |
3,44 |
||
|
9,56 |
3,83 |
||
|
9,92 |
3,21 |
||
|
10,27 |
2,87 |
||
|
10,75 |
2,95 |
||
|
11,09 |
3,44 |
||
|
11,40 |
3,83 |
||
|
11,90 |
3,75 |
||
|
12,62 |
3,42 |
||
|
13,01 |
3,58 |
||
|
13,44 |
3,78 |
||
|
13,94 |
3,60 |
||
|
14,32 |
3,24 |
||
|
15,20 |
3,47 |
||
|
16,09 |
3,92 |
||
|
16,65 |
4,45 |
||
|
16,95 |
4,93 |
||
|
17,05 |
5,02 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение среднеквадратического отклонения погрешности измерения, доверительного интервала, коэффициента амплитуды и формы выходного напряжения. Выбор допустимого значения коэффициента деления частоты и соответствующего ему времени счета для измерений.
контрольная работа [110,9 K], добавлен 15.02.2011Воспроизведение амплитуды и фазы световых волн с помощью голографии, выход за пределы возможностей линзовых и зеркальных оптических систем. Экспериментальные исследования возможностей применения фазовых модуляторов света для решения прикладных задач.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 17.09.2012Определение жидких кристаллов, их сущность, история открытия, свойства, особенности, классификация и направления использования. Характеристика классов термотропных жидких кристаллов. Трансляционные степени свободы колончатых фаз или "жидких нитей".
реферат [16,9 K], добавлен 28.12.2009Порядок проведения визуального осмотра аккумуляторной батареи, определение состояния моноблока, крышек, пробок, мастики, выводов. Измерение напряжения под нагрузкой, измерение напряжения 2-х соседних аккумуляторов, падения напряжения на мастики.
лабораторная работа [11,1 K], добавлен 08.02.2010Расчет трансформатора стержневого типа с концентрическими обмотками. Нахождение испытательного напряжения обмоток промышленной частоты. Определение размеров магнитной системы параметров и напряжения короткого замыкания. Механические силы в обмотках.
курсовая работа [658,5 K], добавлен 22.06.2015Получение изображения в монохромных электронно-лучевых трубках. Свойства жидких кристаллов. Технологии изготовления жидкокристаллического монитора. Достоинства и недостатки дисплеев на основе плазменных панелей. Получение стереоскопического изображения.
презентация [758,4 K], добавлен 08.03.2015Схема компенсационного стабилизатора напряжения на транзисторах. Определение коэффициентов пульсации, фильтрации и стабилизации. Построение зависимости выходного напряжения от сопротивления нагрузки. График напряжения на входе и выходе стабилитрона.
лабораторная работа [542,2 K], добавлен 11.01.2015Элементы теории погрешностей. Поправка на систематическую погрешность. Среднее арифметическое ряда независимых измерений напряжения. Измерение тока и напряжения. Относительная погрешность размаха импульсов. Применение электронно-лучевого осциллографа.
контрольная работа [196,1 K], добавлен 17.01.2012Расчет сопротивления внешнего шунта для измерения магнитоэлектрическим амперметром силового тока. Определение тока в антенне передатчика при помощи трансформатора тока высокой частоты. Вольтметры для измерения напряжения с относительной погрешностью.
контрольная работа [160,4 K], добавлен 12.05.2013Измерение высоких напряжений шаровыми разрядниками, электростатическим киловольтметром. Омические делители для измерения импульсного напряжения. Порядок проведения калибровки киловольтметра. Измерение амплитудного значения переменного напряжения.
реферат [1,1 M], добавлен 30.03.2015Источник питания как устройство, предназначенное для снабжения аппаратуры электрической энергией. Преобразование переменного напряжения промышленной частоты в пульсирующее постоянное напряжение с помощью выпрямителей. Стабилизаторы постоянного напряжения.
реферат [1,4 M], добавлен 08.02.2013Показатели качества электроэнергии. Причины, вызывающие отклонения параметров сети от номинальных значений. Отклонение напряжения и его колебания. Отклонение фактической частоты переменного напряжения. Несинусоидальность формы кривой напряжения и тока.
контрольная работа [153,4 K], добавлен 13.07.2013Выбор источника света, напряжения и типа светильников. Определение индекса доильного зала. Расчет искусственного электроосвещения методом коэффициента пользования светового потока. Компоновка электрической проводки. Проверка сети на потерю напряжения.
курсовая работа [75,9 K], добавлен 16.03.2014Измерение входных сопротивлений экземпляров вольтметров, используемых в работе. Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения. Проверка вольтметра по цифровому методу сличения.
лабораторная работа [306,7 K], добавлен 05.06.2015Экспериментальное исследование распределения напряжения и тока вдоль однородной линии при различных режимах работы. Расчет зависимости действующих значений напряжения в линии от координаты для каждого режима. Графики расчетных функций напряжения.
лабораторная работа [771,3 K], добавлен 19.04.2015История развития представления о жидких кристаллах. Жидкие кристаллы, их виды и основные свойства. Оптическая активность жидких кристаллов и их структурные свойства. Эффект Фредерикса. Физический принцип действия устройств на ЖК. Оптический микрофон.
учебное пособие [1,1 M], добавлен 14.12.2010Условия существования разности потенциалов (напряжения) между полюсами источника тока. Понятие и методика определения электродвижущей силы (ЭДС) источника. Измерение и сравнение ЭДС двух батарей с помощью компенсационной схемы, проверка их исправности.
лабораторная работа [346,3 K], добавлен 13.01.2013Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения. Разработка импульсного стабилизатора напряжения понижающего типа и его принципиальной схемы. Расчет силовой части, коэффициента полезного действия. Структура блока управления, требования к его узлам.
курсовая работа [74,9 K], добавлен 29.09.2011Выбор методов и средств измерений. Типовые метрологические характеристики вольтметра. Методика выполнения измерений переменного напряжения сложной формы на выходе резистивного делителя напряжения методом вольтметра в рабочих условиях, обработка данных.
контрольная работа [75,8 K], добавлен 25.11.2011Пункт автоматического регулирования напряжения ПАРН типа ВДТ/VR-32, его назначение и область применения. Схема электроснабжения без использования и с использованием ПАРН. Расчет мощности в точке ответвления куста №1. Потери напряжения на участке лини.
контрольная работа [3,4 M], добавлен 16.01.2015
