產(chǎn)品介紹
光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)平臺是由光學(xué)導(dǎo)軌、數(shù)字儀表及電子元器件平臺、52單片機(jī)設(shè)計(jì)組件及CCD設(shè)計(jì)組件等部分構(gòu)成，儀器配備各種電源接口及0-200V 高壓可調(diào)電源和0-12V低壓可調(diào)電源，可為學(xué)生搭建各種實(shí)驗(yàn)電路提供電源。學(xué)生能夠利用平臺自行搭建各種光學(xué)系統(tǒng)、光電傳感器的變換及處理電路，完成多種關(guān)于光電技術(shù)方面的應(yīng)用開發(fā)設(shè)計(jì)，從各方面提高學(xué)生的動腦動手能力及創(chuàng)新意識，幫助高校培養(yǎng)光電技術(shù)人才。
1、光學(xué)導(dǎo)軌：可利用導(dǎo)軌滑塊自行調(diào)節(jié)光學(xué)配件的距離，配合電子元器件搭建出幾何光學(xué)、物理光學(xué)、光電檢測與光電控制等系統(tǒng)，并與儀器內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相結(jié)合完成各種實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
2、數(shù)字儀表平臺：平臺提供2塊數(shù)字電壓表（四位半），2塊數(shù)字電流表（四位半）和1塊自動更換量程的數(shù)字照度計(jì)，這些數(shù)字儀表可以應(yīng)用在電路中進(jìn)行各種電路參數(shù)的測量。
3、電阻、電容及器件平臺：此平臺配備各種電阻、電容、二極管、三極管、集成運(yùn)算放大器、光電耦合器件，學(xué)生在此平臺靈活搭建電路來完成實(shí)驗(yàn)。
4、52單片機(jī)程序下載平臺：學(xué)生在此平臺來完成有關(guān)單片機(jī)方面的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也可做畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
5、線陣CCD驅(qū)動電路平臺：學(xué)生在此平臺自行設(shè)計(jì)線陣CCD驅(qū)動電路。
6、現(xiàn)場可編程邏輯器件（CPLD）設(shè)計(jì)平臺：通過CPLD進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生動腦能力。7、計(jì)算機(jī)功能軟件：平臺配備有各種功能軟件，包括線陣CCD尺寸測量、角度測量、位移測量、條碼識別、圖像掃描軟件，面陣CCD邊緣與輪廓檢測、物體的尺寸測量、圖像的點(diǎn)運(yùn)算、圖像的幾何變換、圖像采集與參數(shù)設(shè)置、投影與差影圖像分析、圖像的濾波與增強(qiáng)、形態(tài)學(xué)處理、旋轉(zhuǎn)與縮放、顏色識別與變換等圖像處理軟件。不但提供DEMO演示軟件還提供SDK軟件開發(fā)包，供學(xué)生進(jìn)行二次開發(fā)。
教學(xué)目的
1、了解并掌握各種光學(xué)配件及其實(shí)驗(yàn)的原理和應(yīng)用；
2、了解并掌握各種光電傳感器的工作原理、變換電路、處理電路；
3、了解并掌握52單片機(jī)程序編寫；
4、了解并掌握52單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)；
5、了解CPLD的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)；
配置內(nèi)容
光電二極管2只；光電三極管2只；光敏電阻2只；硅光電池1只；發(fā)光二極管R、G、B、W四色各1只；PIN光電二極管1只；雪崩光電二極管（APD）1只；UVM-30A紫外線探測傳感器1只； LED點(diǎn)光源裝置1支； 光電器件安裝裝置2件；熱釋電實(shí)驗(yàn)裝置1件；PSD實(shí)驗(yàn)裝置1件；光柵莫爾條紋實(shí)驗(yàn)裝置1件；四象限光電傳感器及實(shí)驗(yàn)裝置1套；線陣CCD相機(jī)及夾持器1套；彩色面陣CCD相機(jī)與相機(jī)夾持器1套； USB2.0接口8位A/D線陣CCD數(shù)據(jù)采集卡1塊；50mm相機(jī)鏡頭1個(gè)；彩色面陣CCD圖像采集卡1塊；面陣CCD圖像采集標(biāo)準(zhǔn)圖片及夾持裝置1套；尺寸測量實(shí)驗(yàn)裝置1件；傾角測量實(shí)驗(yàn)裝置1件；條形碼識別實(shí)驗(yàn)裝置1件；振動實(shí)驗(yàn)裝置1件；52單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)裝置1套；白色遠(yuǎn)心照明光源1只；650nm點(diǎn)型3mw半導(dǎo)體激光器1只；圖像掃描實(shí)驗(yàn)裝置1件；導(dǎo)軌固定底座4個(gè)；導(dǎo)軌底座支撐桿4個(gè)；一維調(diào)整架1個(gè)；二維調(diào)整架1個(gè)；三維調(diào)整架1個(gè)；100mm、200mm、300mm、400mm、 500mm連接線各5顆；
技術(shù)參數(shù)
1、數(shù)字電壓表：精度四位半；量程 20V,200V；
2、數(shù)字電流表：精度四位半；量程 20mA,200mA；
3、數(shù)字照度計(jì)：自動更換量程；測量范圍 0.1～1.999×10３x；
4、光電二極管：暗電流 ID=±0.1uA；光電流 IL=±80uA；峰值響應(yīng) 880nm；最高工作電壓 30V；開關(guān)時(shí)間 50/50ns；光譜范圍 400～1100nm；
5、光電三極管：集電極-發(fā)射極電壓 30V；發(fā)射極-集電極電壓 5V；集電極電流 20mA；
6、光敏電阻：暗電阻 1.0 MΩ；亮電阻 8～20 KΩ（10Lx）；
7、硅光電池：開路電壓小于500mV；短路電流小于18mA；輸出電流小于16.5mA；
感光面積10X10mm；
8、PIN光電二極管：反向電壓 40V；峰值波長 920nm；開路電壓 0.4V；短路電流 85uA；
9、雪崩光電二極管（APD）：工作電壓 100V～150V；峰值波長（λp） 660nm；
10、四象限光電傳感器：光敏直徑 13mm；光譜響應(yīng)范圍 380～1100nm；
11、一維PSD：光敏區(qū)1mm*8mm；光譜響應(yīng)范圍300-1100nm；Ev=1000LX 2856K 時(shí)，開 路電壓為0.3V，短路電流為55μA；PSD調(diào)整架：位移范圍13mm；位移精度0.01mm；
12、熱釋電器件：型號：RE200B；靈敏元面積：2.0×1.0mm2；基片材料：硅；基片厚度：0.5mm；工作波長：5-14μm；平均透過率＞75%；
13、光電耦合器：型號：4N35；隔離電壓:5300V ；輸入電流:10mA；輸出電壓:30V；工 作溫度范圍:-55°C to +100°C；最大正向電流, If:60mA；正向電壓 Vf 最大:1.5V；電壓, Vceo:30V；電壓, Vf 典型值:1.3V；輸出電壓 最大:30V；擊穿電壓 最小:30V；電流傳遞率(CTR) 最小值:100%；
14、CPLD:最大延遲時(shí)間 tpd(1)10.0ns；電壓電源 - 內(nèi)部3 V ~ 3.6 V邏輯元件/邏輯 塊數(shù)目4；宏單元數(shù)64；門數(shù)1250；輸入/輸出數(shù)34；工作溫度0°C ~ 85°C；
15、線陣CCD相機(jī)：有效像元數(shù) 2160像元；像元尺寸(μm) 14×14×14；靈敏度(V/lx.s) 45；動態(tài)范圍 1700；
16、彩色面陣CCD相機(jī)：有效像元數(shù) 768（水平）×576（垂直）；
17、線陣CCD數(shù)據(jù)采集卡：USB2.0接口、8位A/D數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
18、彩色面陣CCD圖像采集卡：分辨率 8bit×3采集；USB2.0接口；
19、鏡頭：焦距50mm；
20、電器參數(shù)：輸入電壓AC220V，50Hz； 功耗 200W；
21、接口方式：與計(jì)算機(jī)連接接口為USB2.0總線接口方式；
22、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置： 19英寸液晶顯示器；內(nèi)存 2.0GB；CPU速度高于2.4GHz；硬盤高于250G；USB2.0接口；防水耐用鍵盤及光電鼠標(biāo)；
23、操作軟件：操作系統(tǒng)與Windows2000、WindowsXP、Windows7兼容；
24、主機(jī)尺寸：700mm× 550mm×280mm，重量：24 kg，導(dǎo)軌長度：700mm；
能夠完成下述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
光電技術(shù)方面實(shí)驗(yàn)
1、光敏電阻特性參數(shù)及其測量；
2、光敏電阻伏安特性實(shí)驗(yàn)；
3、光敏電阻的變換電路；
4、光敏電阻時(shí)間響應(yīng)特性；
5、光電二極管光照靈敏度的測量；
6、光電二極管伏安特性的測量；
7、光電二極管時(shí)間響應(yīng)特性的測量；
8、硅光電池在不同偏置狀態(tài)下的特性參數(shù)及其測量；
9、測量硅光電池在反向偏置下的時(shí)間響應(yīng)；
10、光電三極管光照靈敏度的測量；
11、光電三極管伏安特性的測量；
12、光電三極管時(shí)間響應(yīng)的測量；
13、光電三極管光譜特性的測量；
14、光電耦合器電流傳輸比的測量；
15、光電耦合器件伏安特性的測量；
16、光電耦合器件時(shí)間相應(yīng)的測量；
17、熱釋電器件基本原理實(shí)驗(yàn)；
18、熱釋電器件光譜響應(yīng)的測試實(shí)驗(yàn)；
19、PSD位移傳感器特性參數(shù)的測量；
20、四象限光電傳感特性實(shí)驗(yàn)；
21、雪崩光電二極管（APD）特性實(shí)驗(yàn)；
22、PIN光電二極管特性實(shí)驗(yàn)；
23、線陣CCD驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
24、太陽能電池實(shí)驗(yàn)；
25、光電測距實(shí)驗(yàn)；
26、光調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)；
光電檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)
1、線陣CCD 原理與驅(qū)動特性
2、線陣CCD 輸出特性的測量
3、利用線陣CCD 進(jìn)行物體外形尺寸的測量
4、線陣CCD 的A/D 數(shù)據(jù)采集
5、用軟件提取邊緣信號的二值化
6、利用線陣CCD 測量物體的傾斜角度
7、條形碼的測量與識別實(shí)驗(yàn)
8、用線陣CCD 測量物體的振動
9、利用線陣CCD 進(jìn)行圖像掃描
10、光柵與莫爾條紋實(shí)驗(yàn)；
11、面陣CCD原理與驅(qū)動實(shí)驗(yàn)；
12、利用面陣CCD測量物體外形尺寸；
13、利用面陣CCD提取物體的邊緣與輪廓；
14、利用面陣CCD進(jìn)行圖像采集與參數(shù)設(shè)置；
15、利用面陣CCD進(jìn)行投影與差影圖像分析；
16、利用面陣CCD進(jìn)行圖像的濾波與增強(qiáng)；
17、利用面陣CCD進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理；
18、利用面陣CCD進(jìn)行物體的旋轉(zhuǎn)與縮放；
19、利用面陣CCD對顏色識別；
20、利用面陣CCD進(jìn)行圖像信息的點(diǎn)運(yùn)算；
21、利用面陣CCD進(jìn)行圖像的幾何變換；
22、利用面陣CCD進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)；
（一）二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)（52單片機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)）
1、52單片機(jī)程序編寫實(shí)驗(yàn)；
2、52單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
3、基于52單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
（二）CPLD應(yīng)用技術(shù)方面的實(shí)驗(yàn)
1、編寫與設(shè)計(jì)時(shí)鐘邏輯電路實(shí)驗(yàn)；
2、編寫與設(shè)計(jì)2160像元的線陣CCD驅(qū)動電路實(shí)驗(yàn)；
3、編寫與設(shè)計(jì)線陣CCD二值化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)邏輯電路；
平臺配套文件資料
1、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1本；
2、軟件：平臺軟、硬件使用手冊等內(nèi)容；
3、實(shí)驗(yàn)錄像光盤1套 ；
備注：客戶自行配置示波器。
