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MXY8002 光电技术应用开发综合实验平台
一、产品介绍
MXY8002光电综合实验平台针对光电器件应用开发而设计,由光学平台、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口、计算机系统、线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成,平台配备各种电源接口及0-200V高压可调电源和0-12V 低压可调电源,可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路,完成各种关于光电技术方面的应用开发设计,从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识,帮助高校培养光电技术人才。
1、光学平台
光学平台为导磁材料,可利用磁性底座与光学配件及电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统,并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。
2、数字仪表、电子元器件平台
平台提供两块数字电压表(四位半),两块数字电流表(四位半)和一块自动更换量程的数字照度计,这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件和现场可编程逻辑器件(CPLD)等。
3、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口
平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口,输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统,通过USB总线接入计算机,完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号,学生可以通过示波器对这些信号进行观察,从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用,进而通过CPLD进行开发设计,提高学生动脑能力。
4、计算机功能软件
平台配备有各种功能软件,包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件,面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包,供学生进行二次开发。
外形尺寸:680mm(长)×550mm(宽)×230mm(高) 重量:25kg
二、教学目的
1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用;
2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路;
3、了解并掌握线阵CCD的原理及其应用;
4、了解并掌握面阵CCD的原理及其应用;
5、了解CPLD的应用开发技术;
6、培养学生动脑动手能力及创新意识;
三、能够完成下述实验内容:
光电传感器件原理与特性的实验
1、光源发光光谱特性实验;
2、光度辐射度参数测量的实验;
3、光敏电阻特性参数及其测量;
4、光敏电阻伏安特性实验;
5、光敏电阻的变换电路;
6、光敏电阻时间响应特性;
7、光电二极管光照灵敏度的测量;
8、光电二极管伏安特性的测量;
9、光电二极管时间响应特性的测量;
10、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量;
11、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应;
12、光电三极管光照灵敏度的测量;
13、光电三极管伏安特性的测量;
14、光电三极管时间响应的测量;
15、光电三极管光谱特性的测量;
16、光电耦合器电流传输比的测量;
17、光电耦合器件伏安特性的测量;
18、光电耦合器件时间相应的测量;
19、热释电器件基本原理实验;
20、热释电器件光谱响应的测试实验;
21、PSD位移传感器特性参数的测量;
22、雪崩光电二极管(APD)特性实验;
23、PIN光电二极管特性实验;
24、四象限光电传感特性实验;
25、光电倍增管阳极暗电流Id的测量;
26、光电倍增管的灵敏度Sa与电源电压Ubb的关系;
27、光电倍增管的电流增益G的测量;
28、测量LED正向电压;
29、测量LED反向电压;
30、测量LED的正向工作电流;
31、测量LED的反向工作电流;
32、测量发光光源的半发光强度的角度;
33、测量发光光源中心轴与机械轴的偏差角;
34、测量LED的发光光谱;
35、测量LD半导体激光器的发光光谱;
光电检测技术实验
1、线阵CCD原理与驱动实验;
2、线阵CCD尺寸测量实验;
3、线阵CCD角度测量实验;
4、利用线阵CCD识别条形码;
5、利用线阵CCD测量物体位置和振动;
6、利用线阵CCD进行物体扫描;
7、光栅与莫尔条纹实验;
8、利用夫琅和费衍射进行的测量;
9、面阵CCD原理与驱动实验;
10、利用面阵CCD测量物体外形尺寸;
11、利用面阵CCD提取物体的边缘与轮廓;
12、利用面阵CCD进行图像采集与参数设置;
13、利用面阵CCD进行投影与差影图像分析;
14、利用面阵CCD进行图像的滤波与增强;
15、利用面阵CCD进行形态学处理;
16、利用面阵CCD进行物体的旋转与缩放;
17、利用面阵CCD对颜色识别;
18、利用面阵CCD进行图像信息的点运算;
19、利用面阵CCD进行图像的几何变换;
20、利用面阵CCD进行数据采集实验;
现代光学实验
1、用远心照明光源测量薄凸透镜的焦距;
2、位移法测量薄凸透镜的焦距;
3、组装显微镜系统;
4、组装透射式幻灯机;
5、双缝干涉原理与现象;
6、夫琅和费单缝衍射原理与现象;
7、夫琅和费圆孔衍射原理与现象;
8、利用夫琅和费衍射测量细丝直径;
9、光的偏振实验;
CPLD应用技术方面的实验
1、编写与设计时钟逻辑电路实验;
2、编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验;
3、编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路;
4、编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统;
四、 光电综合实验平台配套文件资料
1、实验指导书1本;
2、软件:平台软、硬件使用手册等内容;
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