一、系統(tǒng)介紹
光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件，是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電物理量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等;也可用來(lái)檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。
光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠、精度高等特點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此應(yīng)用非常廣泛，涉及整個(gè)科學(xué)技術(shù)、國(guó)防、航空、航天、交通運(yùn)輸、能源、機(jī)械、石油、化工、輕工、紡織等工業(yè)部門和環(huán)境保護(hù)、生物醫(yī)學(xué)工程等和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要支柱技術(shù)之一。
我司始終致力于為國(guó)家培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的光電技術(shù)人才為己任，將我國(guó)光電事業(yè)發(fā)揚(yáng)光大為目標(biāo)。為更快實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我司將各類光電傳感器件的工作原理、特性參數(shù)測(cè)量和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，研發(fā)出了一套光電傳感器原理與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。本系統(tǒng)以提高學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力為出發(fā)點(diǎn)，采用理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法，多方位地展示廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)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(xué)生并了解并掌握每一種光電傳感器的工作原理、特性參數(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域，為畢業(yè)后就業(yè)或者創(chuàng)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
本系統(tǒng)規(guī)模適中，必配實(shí)驗(yàn)主機(jī)一套，選配組件7套，老師可根據(jù)教學(xué)需求自由進(jìn)行選配，，為高校師生解決了理論強(qiáng)、實(shí)踐弱以及實(shí)訓(xùn)困難的問(wèn)題，深受高校師生的歡迎。
二、涉及專業(yè)及課程
光電信息科學(xué)與工程、光電子技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器、電子科學(xué)與技術(shù)、光電信息工程、電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、光譜學(xué)、光電器件技術(shù)、單片機(jī)等。
三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
組件一可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、搭建并測(cè)量光敏電阻特性參數(shù)；
2、搭建并測(cè)量光電二極管特性參數(shù)；
3、搭建并測(cè)量光電三極管特性參數(shù)；
4、搭建并測(cè)量光電池的偏置與基本特性參數(shù)；
5、搭建并測(cè)量雪崩光電二極管（APD）特性參數(shù)；
6、搭建并測(cè)量PIN光電二極管特性參數(shù)；
7、搭建并測(cè)量光電耦合器件特性參數(shù)；
組件二可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、搭建并測(cè)量PSD位移傳感器特性參數(shù)；
2、搭建并測(cè)量四象限光電傳感特性參數(shù)；
3、熱敏器件與熱釋電探測(cè)器實(shí)驗(yàn)；
4、紫外線探測(cè)傳感器特性參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)；
5、紫外線強(qiáng)度測(cè)量實(shí)驗(yàn)；
6、紫外線驗(yàn)鈔機(jī)原理實(shí)驗(yàn) ；
組件三可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、光敏電阻光控開(kāi)關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
2、光敏電阻光控?zé)粝到y(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
3、光電報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
4、硅光電池光照度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
5、音頻信號(hào)的光源調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
組件四可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、熱釋電報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
2、太陽(yáng)能充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
3、太陽(yáng)能節(jié)能臺(tái)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
4、大功率LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
5、LED玩具系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
組件五可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、簡(jiǎn)易光功率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
2、對(duì)射式、反射式光電耦合開(kāi)關(guān)里程表系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
3、對(duì)射式、反射式光電轉(zhuǎn)速計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
4、光電測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
組件六可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、基于R、G、B的顏色識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
2、線陣CCD驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
3、紅外體溫計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
4、紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
組件七可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、PSD位移測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
2、四象限位置測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
3、數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
4、光電指紋識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；
四、系統(tǒng)參數(shù)
1、導(dǎo)軌長(zhǎng)度：500mm；
2、數(shù)字電壓表：精度 四位半；量程 200mV，2V，20V，200V，2000V；
3、數(shù)字電流表：精度 四位半；量程 0.2mA，2mA，20mA，200mA；
4、數(shù)字照度計(jì)：自動(dòng)更換量程；測(cè)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(yīng) 880nm；最高工作電壓 30V；開(kāi)關(guān)時(shí)間 50/50ns；
6、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；工作波長(zhǎng)：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(kāi)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(zhǎng)920nm；開(kāi)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(zhǎng)660nm；
11、太陽(yáng)能電池板：光敏面積70mm×110mm，5.5V/120mA；
12、一維PSD：光敏區(qū)1mm*8mm；光譜響應(yīng)范圍300-1100nm；Ev=1000LX 2856K 時(shí)，開(kāi)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；
13、光電耦合器：型號(hào)：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(cè)傳感器參數(shù)：①尺寸：長(zhǎng)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(cè)試精度：±1UV INDEX；⑤工作電流：典型值 0.06mA；最大值 0.1mA；⑥響應(yīng)波長(zhǎng)：200nm-370nm；⑦工作溫度：-20℃~+85℃；⑧工作穩(wěn)定性：年漂移率<5%；⑨電器參數(shù)：輸入電壓 AC220V，50Hz； 功耗 200W；
15、熱釋電報(bào)警器設(shè)計(jì)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(zhǎng)：5-14μm，工作電壓：2.2-15V，工作電流：8.5-24μA，平均透過(guò)率＞75%；報(bào)警指示：蜂鳴器；
16、紅外遙控設(shè)計(jì)組件：自定義遙控路數(shù)，LED指示&蜂鳴器指示；
17、四象限位置測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件：光源：650nm點(diǎn)狀半導(dǎo)體激光器帶準(zhǔn)直；四象限光電傳感器：3mm×3mm×4，開(kāi)路電壓：0.3V，短路電流：9uA，光譜范圍：400nm-1100nm，峰值波長(zhǎng)：940nm；四象限支架：6mm×6mm移動(dòng)面積，分辨率：0.01mm；液晶（12864）顯示坐標(biāo)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(zhǎng)8-14μm，精度1%，信號(hào)輸出：5V；
20、光電耦合開(kāi)關(guān)里程表、轉(zhuǎn)速計(jì)設(shè)計(jì)組件：反射式光電耦合器件：工作電流20mA，正向電壓：1.5V，轉(zhuǎn)速0-2400RPM；
21、光電測(cè)距傳感器：工作電壓：5V，測(cè)量距離：80cm；
22、數(shù)據(jù)采集及相關(guān)程序；
23、線陣CCD：型號(hào)TCD1206；像元個(gè)數(shù)：2160；像元尺寸：14μm×14μm×14μm；CPLD：工作電壓3.3V；
24、線陣CCD：型號(hào)TCD1304；像元個(gè)數(shù)：3400；像元尺寸：8μm×8μm×8μm；靈敏度（V/lxs）：160；動(dòng)態(tài)范圍：300；
25、三基色LED：型號(hào)：3WRGB；電壓：紅光：2.0-2.5V；藍(lán)光：3.2-3.6V；綠光：3.2-3.6V；
電流：350mA；亮度：紅光：60-65LM ；藍(lán)光：30-35LM ；綠光：110-120LM；波長(zhǎng)：紅光：620-625nm；藍(lán)光：460-465nm ；綠光：520-525nm；發(fā)光角度：120度；使用壽命：50000H；
26、指紋識(shí)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(shí)間：<0.3秒；窗口面積：15mm×9mm；匹配方式：比對(duì)方式（1:1）；搜索方式（1:N）；特征文件：256字節(jié)；模板文件：512字節(jié)；儲(chǔ)存容量：980枚指紋；認(rèn)假率（FAR）：<0.001%；拒真率（FRR）：<1.0%；搜索時(shí)間：<1.0秒（1:1000時(shí)，均值）；上位機(jī)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(rèn)值N=6，即57600bps）；工作環(huán)境：溫度：-20℃～+40℃；相對(duì)濕度：40％RH－85％RH (無(wú)凝露)；
27、半導(dǎo)體激光器：點(diǎn)狀，5mW，650nm，帶準(zhǔn)直；
28、光柵口徑32mmX32mm，閃耀波長(zhǎng)750nm；
29、液晶LCD12864：邏輯或電源電壓：2.8V-5.0V；藍(lán)色背光：背光電壓3V；串行接口：一根數(shù)據(jù)線，一根時(shí)鐘線；不帶字庫(kù)：需要自己編輯外部字模數(shù)組；
30、液晶LCD1602：?jiǎn)闻?/span>16針接口；8位雙向數(shù)據(jù)總線；可與8位單片機(jī)或控制器直接相連；管腳高電平為+5V；可顯示2行；每行16個(gè)字符；
31、3.5寸TFT帶觸摸液晶屏/9486：320X480點(diǎn)陣，模塊驅(qū)動(dòng)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(kāi)發(fā)板LCD接口連接設(shè)計(jì)上，模塊接口設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)板，紅牛，火牛，金牛等主流開(kāi)發(fā)板的LCD接口；34PIN接口可完全兼容正點(diǎn)原子ALIENTEK 的MINI STM32及戰(zhàn)艦STM32開(kāi)發(fā)板LCD接口，可直接插在上面使用。
32、STC89C52
(1) 增強(qiáng)型6時(shí)鐘/機(jī)器周期，12時(shí)鐘/機(jī)器周期8051CPU；
(2) 工作電壓：5.5-3.4v(5v單片機(jī))和3.8-2.0v(3v單片機(jī))；
(3) 工作頻率范圍：0-40MHZ；
(4) 用戶應(yīng)用程序空間:4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字節(jié)；
(5)片上集成1280字節(jié)/512字節(jié)RAM；
(6) 通用I/O(32/366個(gè))，復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）P0口是開(kāi)漏輸出，作為總線擴(kuò)展時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻；
(7)ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP(在應(yīng)用可編程)，無(wú)需專用編程器/仿真。可通過(guò)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(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0還可以當(dāng)成2個(gè)8位定時(shí)器使用；
(10) 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，POWER?DOWN模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒；
(11) 通用異步串行口還可以用定時(shí)軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART；
(12)工作溫度范圍：0-75℃/-40-+85℃；
27、STM32F103RBT6：32位處理器，內(nèi)置128KB的Flash、20K的RAM、12位AD、4個(gè)16位定時(shí)器、3路USART通訊口、2個(gè)IIC端口、2個(gè)SPI端口、1個(gè)CAN接口、一個(gè)USB全速接口、有80個(gè)快速I/O端口等多種資源，時(shí)鐘頻率最高可達(dá)72MHz，封裝：LQFP64。
五、系統(tǒng)配置
1、光電傳感器件參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)組件 2套
2、紫外線參數(shù)測(cè)量組件及驗(yàn)鈔裝置 1套
3、光敏電阻光控開(kāi)關(guān)&光控?zé)粝到y(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
4、光電報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
5、硅光電池光照度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
6、音頻信號(hào)的光源調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
7、熱釋電報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
8、太陽(yáng)能充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
9、太陽(yáng)能節(jié)能臺(tái)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
10、大功率LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
11、LED玩具系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
12、簡(jiǎn)易光功率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
13、光電耦合開(kāi)關(guān)里程表&轉(zhuǎn)速計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
14、光電測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
15、基于R、G、B的顏色識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
16、線陣CCD驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
17、紅外體溫計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
18、紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
19、PSD位移測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
20、四象限位置測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
21、數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件 1套
22、光電指紋識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(tǒng)組件 1套
27、STM32F103RBT6系統(tǒng)組件 1套
28、各色LED 若干
29、連接線 若干
30、650nm半導(dǎo)體激光器 1套
31、500mm長(zhǎng)導(dǎo)軌 1根
32、200mV，2V，20V，200V，2000V數(shù)字電壓表 各1塊
33、0.2mA，2mA，20mA，200mA數(shù)字電流表 各1塊
數(shù)字照度計(jì) 1套
