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MXY8002光電技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（配置三）

一,、 產(chǎn)品介紹             

 MXY8002光電技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)光電器件應(yīng)用開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)，由光學(xué)平臺(tái),、數(shù)字儀表及電子元器件平臺(tái),、線/面陣CCD相機(jī)的原理與應(yīng)用及數(shù)據(jù)采集輸入輸出端口、計(jì)算機(jī)系統(tǒng),、線/面陣CCD相機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件等部分構(gòu)成,，平臺(tái)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(tái)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，完成各種關(guān)于光電技術(shù)方面的應(yīng)用開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),，從各方面提高學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí),，幫助高校培養(yǎng)光電技術(shù)人才。

 1,、光學(xué)平臺(tái)

光學(xué)平臺(tái)為導(dǎo)磁材料,，可利用磁性底座與光學(xué)配件及電子元器件搭建出幾何光學(xué)、物理光學(xué),、光電檢測(cè)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,、電子元器件平臺(tái)

平臺(tái)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(dòng)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(cè)量,。此平臺(tái)還配備各種電阻,、電容、可調(diào)電位器,、二極管,、三極管、集成運(yùn)算放大器,、光電耦合器件和現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件（CPLD）等,。

3、線/面陣CCD相機(jī)的原理與應(yīng)用及數(shù)據(jù)采集輸入輸出端口

平臺(tái)面板上安裝有線/面陣CCD相機(jī)的原理與應(yīng)用及數(shù)據(jù)采集輸入/輸出端口,，輸入端口與平臺(tái)內(nèi)部的線陣CCD相機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡與面陣CCD圖像傳感器的數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成一整套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),，通過(guò)USB總線接入計(jì)算機(jī)，完成各種測(cè)量,、振動(dòng),、掃描及各種圖像采集與處理等功能軟件的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)工作。輸出端口提供線/面陣相機(jī)的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)及模擬輸出信號(hào),，學(xué)生可以通過(guò)示波器對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行觀察,，從而了解線/面陣CCD的工作原理與應(yīng)用，進(jìn)而通過(guò)CPLD進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),，提高學(xué)生動(dòng)腦能力,。

4、計(jì)算機(jī)功能軟件

平臺(tái)配備有各種功能軟件,，包括線陣CCD尺寸測(cè)量,、角度測(cè)量、位移測(cè)量,、條碼識(shí)別,、圖像掃描軟件，面陣CCD邊緣與輪廓檢測(cè),、物體的尺寸測(cè)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(shí)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(kāi)發(fā)包,，供學(xué)生進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

外形尺寸：680mm(長(zhǎng))×550mm(寬)×230mm(高)    重量：25kg

二、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,、了解并掌握線陣CCD的原理及其應(yīng)用；

4,、了解并掌握面陣CCD的原理及其應(yīng)用,；

5、了解CPLD的應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù),；

6,、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)；

三,、配置內(nèi)容

1,、平臺(tái)電子元器件

 ① 光電二極管2只；
  ② 光電三極管2只,；
  ③ 光敏電阻2只；
  ④ 硅光電池1只,；

 ⑤ 發(fā)光二極管R,、G、B,、W四色各1只,；

  ⑥ PIN光電二極管1只；

 ⑦ 雪崩光電二極管（APD）1只,；

  ⑧ 52單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)裝置,；

2、平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置
  ① LED點(diǎn)光源裝置1支,；

 ② 光電器件安裝裝置2件,；
  ③ 熱釋電實(shí)驗(yàn)裝置1件；
  ④ PSD實(shí)驗(yàn)裝置1件,；
 ⑤ 光柵莫爾條紋實(shí)驗(yàn)裝置1件,；

  ⑥ 線陣CCD相機(jī)及夾持器1套；

  ⑦ 線陣CCD數(shù)據(jù)采集卡1塊,；

  ⑧ 50mm相機(jī)鏡頭1個(gè),；

  ⑨ 尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置1件；

  ⑩ 傾角測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置1件；

  ⑾ 條形碼識(shí)別實(shí)驗(yàn)裝置1件,；

 ⑿ 四象限光電傳感器及實(shí)驗(yàn)裝置1套,；

  ⒀ MXY8101 光電倍增管綜合實(shí)驗(yàn)儀1臺(tái)；

3,、光源配置
  ① 白色遠(yuǎn)心照明光源1只,；
  ② 650nm點(diǎn)型3mw半導(dǎo)體激光器1只；

  ③ 650nm線型3mw半導(dǎo)體激光器1只,；

4,、夾持器具配置
   ① 磁性底座4個(gè)；

   ② 底座支撐桿6個(gè),；
   ③ 一維調(diào)整架1個(gè),；

   ④ 二維調(diào)整架1個(gè)；

   ⑤ 三維調(diào)整架1個(gè),；

5,、連接線配置
   ① 100mm連接線5顆；

   ② 200mm連接線5顆,；

   ③ 300mm連接線5顆,；

   ④ 400mm連接線5顆；

  ⑤ 500mm連接線5顆,；
    ⑥ φ2.1mm插頭的連接線3顆,；
  ⑦ 線陣CCD相機(jī)連接電纜線1顆；

6,、光學(xué)元器件

   ① 15mm焦距雙凸透鏡1只,；

   ② 50mm焦距雙凸透鏡1只；

   ③ 70mm焦距雙凸透鏡1只,；

   ④ 100mm焦距雙凸透鏡1只,；

   ⑤ 150mm焦距雙凸透鏡1只；

   ⑥ －60mm焦距透鏡1只,；

   ⑦ 20×20×20mm色散棱鏡1只,；

   ⑧ φ36×4半透半反鏡2只；

   ⑨ 物屏,、像屏及支架1個(gè),；

   ⑩ 分劃板1支；

  ⑾ 10×目鏡1支

  ⑿ 多孔板架1個(gè),；

  ⒀ 可調(diào)寬度狹縫1個(gè),；

    ⒁ 600l/mm光柵及支撐調(diào)整架1個(gè)；

    ⒂ 色散棱鏡支架1臺(tái),；

    ⒃ 多縫板1只,；

    ⒄ 光偏振實(shí)驗(yàn)裝置1件,；

    ⒅ 擴(kuò)束鏡1個(gè)；

    ⒆ 刀片1片,；   

    ⒇ 干板架1個(gè),；

四、技術(shù)參數(shù)

1,、平臺(tái)面板尺寸：640mm×310mm,；

2、數(shù)字電壓表：精度 四位半,；量程 20V,200V,；

3、數(shù)字電流表：精度 四位半,；量程 20mA,200mA,；

4、數(shù)字照度計(jì)：自動(dòng)更換量程,；測(cè)量范圍 0.1～1.999×10^３x,；

5、光電二極管：暗電流 I_D=±0.1uA,；光電流 I_L=±80uA,；峰值響應(yīng) 880nm；zui高工作電壓 30V,；開(kāi)關(guān)時(shí)間 50/50ns,；光譜范圍 400～1100nm； 
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,；
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 85uA,；

10、雪崩光電二極管（APD）：工作電壓 100V～150V,；峰值波長(zhǎng)（λp） 660nm,；

11、四象限光電傳感器：光敏直徑 13mm,；光譜響應(yīng)范圍 380～1100nm,；

12、光電倍增管：光譜響應(yīng)范圍 300～700nm,；zui大響應(yīng)波長(zhǎng) 420nm,；

13、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,；

14,、熱釋電器件：型號(hào)：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(zhǎng)：5-14µm,；平均透過(guò)率＞75%

15,、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 to +100°C,；zui大正向電流, If:60mA,；正向電壓 Vf zui大:1.5V；電壓, Vceo:30V,；電壓, Vf 典型值:1.3V,；輸出電壓 zui大:30V；擊穿電壓 zui小:30V,；電流傳遞率(CTR) zui小值:*,；

16、CPLD:zui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,；

17、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(dòng)態(tài)范圍 1700,；

18,、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),；

19,、鏡頭：焦距50mm；

20,、物屏,、像屏：70mm×100mm；

21,、電器參數(shù)：輸入電壓 AC220V,，50Hz； 功耗 200W,；

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、接口方式：與計(jì)算機(jī)連接接口為USB2.0總線接口方式,；

24,、操作軟件：操作系統(tǒng)與Windows2000、WindowsXP,、Windows7兼容；

主機(jī)尺寸：680mm×550mm×230mm,；

五,、能夠完成下述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

光電傳感器件原理與特性的實(shí)驗(yàn)

1、光源發(fā)光光譜特性實(shí)驗(yàn),；

2,、光度輻射度參數(shù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn),；

3、光敏電阻特性參數(shù)及其測(cè)量,；

4,、光敏電阻伏安特性實(shí)驗(yàn)；

5,、光敏電阻的變換電路,；

6、光敏電阻時(shí)間響應(yīng)特性,；

7,、光電二極管光照靈敏度的測(cè)量；

8,、光電二極管伏安特性的測(cè)量,；

9、光電二極管時(shí)間響應(yīng)特性的測(cè)量,；

10,、硅光電池在不同偏置狀態(tài)下的特性參數(shù)及其測(cè)量；

11,、測(cè)量硅光電池在反向偏置下的時(shí)間響應(yīng),；

12、光電三極管光照靈敏度的測(cè)量,；

13,、光電三極管伏安特性的測(cè)量；

14,、光電三極管時(shí)間響應(yīng)的測(cè)量,；

15、光電三極管光譜特性的測(cè)量,；

16,、光電耦合器電流傳輸比的測(cè)量；

17,、光電耦合器件伏安特性的測(cè)量,；

18、光電耦合器件時(shí)間相應(yīng)的測(cè)量,；

19,、熱釋電器件基本原理實(shí)驗(yàn)；

20,、熱釋電器件光譜響應(yīng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn),；

21、PSD位移傳感器特性參數(shù)的測(cè)量,；

22,、雪崩光電二極管（APD）特性實(shí)驗(yàn),；

23、PIN光電二極管特性實(shí)驗(yàn),；

24,、四象限光電傳感特性實(shí)驗(yàn)；

25,、光電倍增管陽(yáng)極暗電流I_d的測(cè)量,；

26、光電倍增管的靈敏度Sa與電源電壓U_bb的關(guān)系,；

27,、光電倍增管的電流增益G的測(cè)量；

光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)

1,、線陣CCD原理與驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn),；

2、線陣CCD尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn),；

3,、光柵與莫爾條紋實(shí)驗(yàn)；

4,、線陣CCD角度測(cè)量實(shí)驗(yàn),；

5、利用線陣CCD識(shí)別條形碼,；

6,、利用夫瑯和費(fèi)衍射進(jìn)行的測(cè)量；

現(xiàn)代光學(xué)實(shí)驗(yàn)

1,、用遠(yuǎn)心照明光源測(cè)量薄凸透鏡的焦距,；

2、位移法測(cè)量薄凸透鏡的焦距,；

3,、組裝顯微鏡系統(tǒng)；

4,、組裝透射式幻燈機(jī),；

5、雙縫干涉原理與現(xiàn)象,；

6,、夫瑯和費(fèi)單縫衍射原理與現(xiàn)象；

7,、夫瑯和費(fèi)圓孔衍射原理與現(xiàn)象,；

8、菲涅耳直邊衍射實(shí)驗(yàn)

9、光的偏振實(shí)驗(yàn),；

二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)

（一）52單片機(jī)開(kāi)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(dòng)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,；

4、編寫與設(shè)計(jì)流水線上測(cè)量通過(guò)某一工位工件數(shù)量的系統(tǒng),；

六,、 平臺(tái)配套文件資料

1、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1本,；

2,、軟件：平臺(tái)軟、硬件使用手冊(cè)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,。