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MXY8002光電技術(shù)應(yīng)用開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（配置一）

一、 產(chǎn)品介紹

     MXY8002光電技術(shù)應(yīng)用開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對光電器件應(yīng)用開發(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USB總線接入計(jì)算機(jī)，完成各種測量、振動(dòng)、掃描及各種圖像采集與處理等功能軟件的開發(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)生可以通過示波器對這些信號(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CPLD進(jìn)行開發(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尺寸測量、角度測量、位移測量、條碼識(shí)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(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軟件開發(fā)包，供學(xué)生進(jìn)行二次開發(fā)。

外形尺寸：680mm(長)×550mm(寬)×230mm(高)    重量：24kg

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 52單片機(jī)開發(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 尺寸測量實(shí)驗(yàn)裝置1件；

  ⑩ 傾角測量實(shí)驗(yàn)裝置1件；

  ⑾ 條形碼識(shí)別實(shí)驗(yàn)裝置1件；

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；

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、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；

12、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)；

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(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：5-14µm；平均透過率＞75%

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 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:*；

14、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；

15、鏡頭：焦距50mm；

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

17、 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)；

18、接口方式：與計(jì)算機(jī)連接接口為USB2.0總線接口方式；

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

20、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；

光電檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)

1、線陣CCD原理與驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)；

2、線陣CCD尺寸測量實(shí)驗(yàn)；

3、線陣CCD角度測量實(shí)驗(yàn)；

4、利用線陣CCD識(shí)別條形碼；

5、光柵與莫爾條紋實(shí)驗(yàn)；

二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)

（一）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(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)流水線上測量通過某一工位工件數(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。