一、系統介紹
光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號轉變成為電信號的器件，是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電物理量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。
光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠、精度高等特點，而且可測參數多，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，因此應用非常廣泛，涉及整個科學技術、國防、航空、航天、交通運輸、能源、機械、石油、化工、輕工、紡織等工業部門和環境保護、生物醫學工程等和日常生活的各個領域，是現代信息技術的重要支柱技術之一。
我司始終致力于為國家培養更多更優秀的光電技術人才為己任，將我國光電事業發揚光大為目標。為更快實現這一目標，我司將各類光電傳感器件的工作原理、特性參數測量和實際應用相結合，研發出了一套光電傳感器原理與應用實訓系統。本系統以提高學生動手動腦能力為出發點，采用理論和實踐相結合的方法，多方位地展示廣泛應用于各領域的多種光電傳感器件，例如光敏電阻、光電二極管、PIN光電二極管、APD光電二極管、光電三極管、硅光電池、光電耦合器件、PSD、四象限、光電倍增管等，讓學生并了解并掌握每一種光電傳感器的工作原理、特性參數以及應用領域，為畢業后就業或者創業打下堅實的基礎。
本系統規模適中，高配共設有10個工位（工位可增減），最多可同時容納20人，為高校師生解決了理論強、實踐弱以及實訓困難的問題，深受高校師生的歡迎。
二、涉及專業及課程
光電信息科學與工程、光電子技術、測控技術與儀器、電子科學與技術、光電信息工程、電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、光譜學、光電器件技術、單片機等。
三、實訓內容
工位一、光電傳感器件組裝與測試工位A
1、搭建并測量光敏電阻特性參數；
2、搭建并測量光電二極管特性參數；
3、搭建并測量光電三極管特性參數；
4、搭建并測量光電池的偏置與基本特性參數；
5、搭建并測量雪崩光電二極管（APD）特性參數；
6、搭建并測量PIN光電二極管特性參數；
7、搭建并測量光電耦合器件特性參數；
工位二、光電傳感器件組裝與測試工位B
1、搭建并測量PSD位移傳感器特性參數；
2、搭建并測量四象限光電傳感特性參數；
3、熱敏器件與熱釋電探測器實驗；
4、紫外線探測傳感器特性參數測量實驗；
5、紫外線強度測量實驗；
6、紫外線驗鈔機原理實驗 ；
工位三、光電傳感器件實際應用工位A
1、光敏電阻光控開關系統設計實訓；
2、光敏電阻光控燈系統設計實訓；
3、光電報警系統設計實訓；
4、硅光電池光照度計系統設計實訓；
5、音頻信號的光源調制解調系統設計實訓；
工位四、光電傳感器件實際應用工位B
1、熱釋電報警系統設計實訓；
2、太陽能充電系統設計實訓；
3、太陽能節能臺燈系統設計實訓；
4、大功率LED驅動系統設計實訓；
5、LED玩具系統設計實訓；
工位五、光電傳感器件實際應用工位C
1、簡易光功率計系統設計實訓；
2、對射式、反射式光電耦合開關里程表系統設計實訓；
3、對射式、反射式光電轉速計系統設計實訓；
4、光電測距系統設計實訓；
工位六、光電傳感器件實際應用工位D
1、基于R、G、B的顏色識別系統設計實訓；
2、線陣CCD驅動系統設計實訓；
3、紅外體溫計系統設計實訓；
4、紅外遙控器系統設計實訓；
工位七、光電傳感器件實際應用工位E
1、PSD位移測量系統設計實訓；
2、四象限位置測量系統設計實訓；
3、數字溫度計系統設計實訓；
4、光電指紋識別系統設計實訓；
工位八、光電倍增管電流倍增特性參數測量工位
1、光電倍增管暗電流ID的測量；
2、陽極電流靈敏度SA的測量；
3、光電倍增管增益G與供電電源電壓的關系；
4、光電倍增管陽極輸出特性的測量；
5、陽極電流靈敏度SA與供電電壓之間的關系；
6、測量微弱輻射光信號的強度；
工位九、LED角度特性參數測試工位
1、測量LED正向電壓；
2、測量LED反向電壓；
3、測量LED的正、反向工作電流；
4、測量發光光源中心軸空間角；
5、測量發光光源的半發光強度的角度；
6、測量發光光源中心軸與機械軸的偏差角；
工位十、LED光譜特性的測量與光柵光譜儀實驗工位
1、測試各種顏色LED的光譜分布；
2、測試LD半導體激光器的光譜分布；
3、測試其他光的光譜分布；
二次開發實驗（52單片機開發實驗）
1、52單片機程序編寫實驗；
2、52單片機外圍電路設計實驗；
3、基于52單片機的數字時鐘設計實驗；
四、系統參數
1、導軌長度：500mm；
2、數字電壓表：精度 四位半；量程 200mV，2V，20V，200V，2000V；
3、數字電流表：精度 四位半；量程 0.2mA，2mA，20mA，200mA；
4、數字照度計：自動更換量程；測量范圍 0.1～1.999×10３Lx；
5、光電二極管：暗電流 ID=±0.1uA；光電流 IL=±80uA；光譜范圍 400～1100nm；峰值響應 880nm；最高工作電壓 30V；開關時間 50/50ns；
6、光電三極管：集電極-發射極電壓 30V；發射極-集電極電壓 5V；集電極電流 20mA；工作波長：400nm-1200nm，典型值860nm；
7、光敏電阻：暗電阻 1.0 MΩ；亮電阻 8～20 KΩ（10Lx）；
8、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；
9、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85μA；
10、雪崩光電二極管（APD）：工作電壓100V~150V；峰值波長660nm；
11、太陽能電池板：光敏面積70mm×110mm，5.5V/120mA；
12、一維PSD：光敏區1mm*8mm；光譜響應范圍300-1100nm；Ev=1000LX 2856K 時，開路電壓為0.3V，短路電流為55μA；PSD調整架：位移范圍13mm；位移精度0.01mm；
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 ~ +100°C；最大正向電流 If：60mA；最大正向電壓Vf ：1.5V；電壓Vceo:30V；電壓Vf 典型值:1.3V；最大輸出電壓:30V；最小擊穿電壓:30V；電流傳遞率(CTR) 最小值:100%;
14、UVM-30A紫外線探測傳感器參數：①尺寸：長9mm X寬9mm X高10mm；②工作電壓：DC 3-5V；③輸出電壓：DC 0-1V（線性度好）；④測試精度：±1UV INDEX；⑤工作電流：典型值 0.06mA；最大值 0.1mA；⑥響應波長：200nm-370nm；⑦工作溫度：-20℃~+85℃；⑧工作穩定性：年漂移率<5%；⑨電器參數：輸入電壓 AC220V，50Hz； 功耗 200W；
15、熱釋電報警器設計組件：熱釋電傳感器：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，工作電壓：2.2-15V，工作電流：8.5-24μA，平均透過率＞75%；報警指示：蜂鳴器；
16、紅外遙控設計組件：自定義遙控路數，LED指示&蜂鳴器指示；
17、四象限位置測量系統設計組件：光源：650nm點狀半導體激光器帶準直；四象限光電傳感器：3mm×3mm×4，開路電壓：0.3V，短路電流：9uA，光譜范圍：400nm-1100nm，峰值波長：940nm；四象限支架：6mm×6mm移動面積，分辨率：0.01mm；液晶（12864）顯示坐標值；
18、顏色傳感器：光譜范圍：450nm-750nm，最大反向電壓30V；
19、紅外溫度傳感器：量程0-50°，波長8-14μm，精度1%，信號輸出：5V；
20、光電耦合開關里程表、轉速計設計組件：反射式光電耦合器件：工作電流20mA，正向電壓：1.5V，轉速0-2400RPM；
21、光電測距傳感器：工作電壓：5V，測量距離：80cm；
22、數據采集及相關程序；
23、線陣CCD：型號TCD1206；像元個數：2160；像元尺寸：14μm×14μm×14μm；CPLD：工作電壓3.3V；
24、線陣CCD：型號TCD1304；像元個數：3400；像元尺寸：8μm×8μm×8μm；靈敏度（V/lxs）：160；動態范圍：300；
25、三基色LED：型號：3WRGB；電壓：紅光：2.0-2.5V；藍光：3.2-3.6V；綠光：3.2-3.6V；
電流：350mA；亮度：紅光：60-65LM ；藍光：30-35LM ；綠光：110-120LM；波長：紅光：620-625nm；藍光：460-465nm ；綠光：520-525nm；發光角度：120度；使用壽命：50000H；
26、指紋識別模塊：供電電壓：DC4.0V～6.0V；供電電流：工作電流：110mA（典型值）；峰值電流140mA；指紋圖像錄入時間：<0.3秒；窗口面積：15mm×9mm；匹配方式：比對方式（1:1）；搜索方式（1:N）；特征文件：256字節；模板文件：512字節；儲存容量：980枚指紋；認假率（FAR）：<0.001%；拒真率（FRR）：<1.0%；搜索時間：<1.0秒（1:1000時，均值）；上位機接口：RS232（TTL邏輯電平）/USB1.1；通訊波特率（UART）：（9600×N）bps，其中N=1～12（默認值N=6，即57600bps）；工作環境：溫度：-20℃～+40℃；相對濕度：40％RH－85％RH (無凝露)；
27、光電倍增管：光譜響應范圍300nm~700nm；峰值波長420nm；最大輸出電流100μA；環境溫度范圍-40℃~+55℃；
28、半導體激光器：點狀，5mW，650nm，帶準直；
29、光柵口徑32mmX32mm，閃耀波長750nm；
30、液晶LCD12864：邏輯或電源電壓：2.8V-5.0V；藍色背光：背光電壓3V；串行接口：一根數據線，一根時鐘線；不帶字庫：需要自己編輯外部字模數組；
31、液晶LCD1602：單排16針接口；8位雙向數據總線；可與8位單片機或控制器直接相連；管腳高電平為+5V；可顯示2行；每行16個字符；
32、3.5寸TFT帶觸摸液晶屏/9486：320X480點陣，模塊驅動芯片采用ILI9486，全視角面板，底板上帶有觸摸控制芯片和SD卡座；與主流STM32開發板LCD接口連接設計上，模塊接口設計了32PIN和34PIN，使得模塊更具備廣泛使用性：32PIN接口可完全兼容神舟STM32開發板，紅牛，火牛，金牛等主流開發板的LCD接口；34PIN接口可完全兼容正點原子ALIENTEK 的MINI STM32及戰艦STM32開發板LCD接口，可直接插在上面使用。
33、STC89C52
(1) 增強型6時鐘/機器周期，12時鐘/機器周期8051CPU；
(2) 工作電壓：5.5-3.4v(5v單片機)和3.8-2.0v(3v單片機)；
(3) 工作頻率范圍：0-40MHZ；
(4) 用戶應用程序空間:4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字節；
(5)片上集成1280字節/512字節RAM；
(6) 通用I/O(32/366個)，復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉（普通8051傳統I/O口）P0口是開漏輸出，作為總線擴展時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻；
(7)ISP（在系統可編程）/IAP(在應用可編程)，無需專用編程器/仿真。可通過串口（P3.0/P3.1））直接下載用戶程序，8K程序3秒即可完成一片；
(8) EEPROMM功能；
(9)共有3個16位定時器/計數器，其中定時器0還可以當成2個8位定時器使用；
(10) 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發中斷，POWER?DOWN模式可由外部中斷低電平觸發中斷方式喚醒；
(11) 通用異步串行口還可以用定時軟件實現多個UART；
(12)工作溫度范圍：0-75℃/-40-+85℃；
27、STM32F103RBT6：32位處理器，內置128KB的Flash、20K的RAM、12位AD、4個16位定時器、3路USART通訊口、2個IIC端口、2個SPI端口、1個CAN接口、一個USB全速接口、有80個快速I/O端口等多種資源，時鐘頻率最高可達72MHz，封裝：LQFP64。
五、系統配置
1、光電傳感器件參數測量系統組件 2套
2、紫外線參數測量組件及驗鈔裝置 1套
3、光敏電阻光控開關&光控燈系統設計組件 1套
4、光電報警系統設計組件 1套
5、硅光電池光照度計系統設計組件 1套
6、音頻信號的光源調制解調系統設計組件 1套
7、熱釋電報警系統設計組件 1套
8、太陽能充電系統設計組件 1套
9、太陽能節能臺燈系統設計組件 1套
10、大功率LED驅動系統設計組件 1套
11、LED玩具系統設計組件 1套
12、簡易光功率計系統設計組件 1套
13、光電耦合開關里程表&轉速計系統設計組件 1套
14、光電測距系統設計組件 1套
15、基于R、G、B的顏色識別系統設計組件 1套
16、線陣CCD驅動系統設計組件 1套
17、紅外體溫計系統設計組件 1套
18、紅外遙控器系統設計組件 1套
19、PSD位移測量系統設計組件 1套
20、四象限位置測量系統設計組件 1套
21、數字溫度計系統設計組件 1套
22、光電指紋識別系統設計組件 1套
23、液晶LCD12864 1塊
24、液晶LCD1602 1塊
25、3.5寸TFT帶觸摸液晶屏/9486 1塊
26、STC89C52系統組件 1套
27、STM32F103RBT6系統組件 1套
28、光電倍增管測量系統組件 1套
29、LED/LD發光角測量系統組件 1套
30、LED/LD發光光譜測量系統組件 1套
31、各色LED 若干
32、連接線 若干
33、650nm半導體激光器 1套
34、500mm長導軌 1根
35、200mV，2V，20V，200V，2000V數字電壓表 各1塊
36、0.2mA，2mA，20mA，200mA數字電流表 各1塊
37、數字照度計 1套
