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LG-GDT05型 光電技術(shù)應用開發(fā)綜合實驗平臺(配置四)
品牌:理工偉業(yè) 咨詢電話:010-82827827 82827835
一、產(chǎn)品概述
LG-GDT05型 光電技術(shù)應用開發(fā)綜合實驗平臺是針對高校關(guān)于導軌式光學實驗需求設計的一款實驗平臺。由光學導軌、數(shù)字儀表及電子元器件平臺、線/面陣CCD相機的原理與應用及數(shù)據(jù)采集輸入輸出端口和線/面陣CCD相機數(shù)據(jù)采集軟件等部分構(gòu)成,儀器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,可為學生搭建各種實驗電路提供電源。學生能夠利用平臺自行搭建各種光學系統(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)方面的應用開發(fā)設計,從各方面提高學生的動腦動手能力及創(chuàng)新意識,幫助高校培養(yǎng)光電技術(shù)人才。
1.光學導軌:可利用導軌滑塊自行調(diào)節(jié)光學配件的距離,配合電子元器件搭建出幾何光學、物理光學、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)合完成各種實驗系統(tǒng)。
2.數(shù)字儀表、電子元器件平臺:平臺提供2塊數(shù)字電壓表(四位半),2塊數(shù)字電流表(四位半)和1塊自動更換量程的數(shù)字照度計,這些數(shù)字儀表可以應用在電路中進行各種電路參數(shù)的測量。此平臺還配備各種電阻、電容、可調(diào)電位器、二極管、三極管、集成運算放大器、光電耦合器件和現(xiàn)場可編程邏輯器件(CPLD)等。
3.線/面陣CCD相機的原理與應用及數(shù)據(jù)采集輸入輸出端口:平臺面板上安裝有線/面陣CCD相機的原理與應用及數(shù)據(jù)采集輸入/輸出端口,輸入端口與平臺內(nèi)部的線陣CCD相機的數(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總線接入計算機,完成各種測量、振動、掃描及各種圖像采集與處理等功能軟件的開發(fā)與設計工作。輸出端口提供線/面陣相機的數(shù)字驅(qū)動信號及模擬輸出信號,學生可以通過示波器對這些信號進行觀察,從而了解線/面陣CCD的工作原理與應用,進而通過CPLD進行開發(fā)設計,提高學生動腦能力。
4.計算機功能軟件:平臺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、圖像的點運算、圖像的幾何變換、圖像采集與參數(shù)設置、投影與差影圖像分析、圖像的濾波與增強、形態(tài)學處理、旋轉(zhuǎn)與縮放、顏色識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,供學生進行二次開發(fā)。
外形尺寸:632mm(長)×360mm(寬)×170mm(高) 重量:10kg
二、教學目的
1. 了解并掌握各種光學配件及其實驗的原理和應用;
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的原理及其應用;
4. 了解并掌握面陣CCD的原理及其應用;
5. 了解CPLD的應用開發(fā)技術(shù);
6. 培養(yǎng)學生動腦動手能力及創(chuàng)新意識;
三、配置內(nèi)容
1.平臺電子元器件
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;
2.平臺實驗裝置
① LED點光源裝置1支;
② 光電器件安裝裝置2件;
③ 熱釋電實驗裝置1件;
④ PSD實驗裝置1件;
⑤ 光柵莫爾條紋實驗裝置1件;
⑥ 線陣CCD相機及夾持器1套;
⑦ 彩色面陣CCD相機與相機夾持器1套;
⑧ USB2.0接口8位A/D線陣CCD數(shù)據(jù)采集卡1塊;
⑨ 50mm相機鏡頭1個;
⑩ 彩色面陣CCD圖像采集卡1塊;
⑾ 面陣CCD圖像采集標準圖片及夾持裝置1套;
⑿ 四象限光電傳感器及實驗裝置1套;
⒀ 尺寸測量實驗裝置1件;
⒁ 傾角測量實驗裝置1件;
⒂ 條形碼識別實驗裝置1件;
⒃ 振動實驗裝置1件;
⒄ 圖像掃描實驗裝置1件;
⒅ MXY8101 光電倍增管綜合實驗儀1臺;
⒆ 52單片機開發(fā)系統(tǒng)裝置;
3.光源配置
① 白色遠心照明光源1只;
② 650nm點型3mw半導體激光器1只;
③ 650nm線型3mw半導體激光器1只;
4.夾持器具配置
① 導軌固定底座6個;
② 導軌底座支撐桿4個;
③ 一維調(diào)整架2個;
④ 一維底座2個;
5.連接線配置
① 300mm連接線40顆;
② 500mm連接線10顆;
③ 線陣CCD相機連接電纜線1顆;
④ 面陣CCD相機連接電纜線2顆;
6.光學元器件
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;
⑩ 分劃板1支;
⑾ 10×目鏡1支;
⑿ 多孔板架1個;
⒀ 可調(diào)寬度狹縫1個;
⒁ 600l/mm光柵及支撐調(diào)整架1個;
⒂ 色散棱鏡支架1臺;
⒃ 多縫板1只;
⒄ 光偏振實驗裝置1件;
⒅ 擴束鏡1個;
⒆ 刀片1片;
⒇ 干板架1個;
四、技術(shù)參數(shù)
1. 導軌長度:632mm
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:自動更換量程;測量范圍 0.1~1.999×103x;
5. 光電二極管:暗電流 ID=±0.1uA;光電流 IL=±80uA;峰值響應880nm;最高工作電壓30V;開關(guān)時間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1.0MΩ;亮電阻8~20KΩ(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85uA;
10. 雪崩光電二極管(APD):工作電壓100V~150V;峰值波長(λp)660nm;
11. 四象限光電傳感器:光敏直徑 13mm;光譜響應范圍 380~1100nm;
12. 線陣CCD相機:有效像元數(shù)2160像元;像元尺寸(μm) 14×14×14;靈敏度(V/lx.s) 45;動態(tài)范圍 1700;
13. 一維PSD:光敏區(qū)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(diào)整架:位移范圍13mm;位移精度0.01mm;
14. 熱釋電器件:型號: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%
15. 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 to +100°C;最大正向電流, If:60mA;正向電壓Vf最大:1.5V;電壓,Vceo:30V;電壓,Vf典型值:1.3V;輸出電壓最大:30V;擊穿電壓最小:30V;電流傳遞率(CTR) 最小值:100%;
16. CPLD:最大延遲時間tpd(1)10.0ns;電壓電源內(nèi)部3V~3.6V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. 彩色面陣CCD相機:有效像元數(shù)768(水平)×576(垂直);
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. 彩色面陣CCD圖像采集卡:分辨率 8bit×3采集;USB2.0接口;
20. 鏡頭:焦距50mm;
21. 物屏、像屏:70mm×100mm;
22. 光電倍增管:光譜響應范圍300~700nm;最大響應波長420nm;
23. 電器參數(shù):輸入電壓 AC220V,50Hz;功耗 200W;
24. 接口方式:與計算機連接接口為USB2.0總線接口方式;
25. 操作軟件:操作系統(tǒng)與Windows2000、WindowsXP、Windows7兼容;
26. 主機尺寸:700mm×400mm×150mm;
五、能夠完成下述實驗內(nèi)容:
(1)光電傳感器件原理與特性的實驗
1.光源發(fā)光光譜特性實驗;
2. 光度輻射度參數(shù)測量的實驗;
3. 光敏電阻特性參數(shù)及其測量;
4. 光敏電阻伏安特性實驗;
5. 光敏電阻的變換電路;
6. 光敏電阻時間響應特性;
7. 光電二極管光照靈敏度的測量;
8. 光電二極管伏安特性的測量;
9. 光電二極管時間響應特性的測量;
10. 硅光電池在不同偏置狀態(tài)下的特性參數(shù)及其測量;
11. 測量硅光電池在反向偏置下的時間響應;
12. 光電三極管光照靈敏度的測量;
13. 光電三極管伏安特性的測量;
14. 光電三極管時間響應的測量;
15. 光電三極管光譜特性的測量;
16. 光電耦合器電流傳輸比的測量;
17. 光電耦合器件伏安特性的測量;
18. 光電耦合器件時間相應的測量;
19. 熱釋電器件基本原理實驗;
20. 熱釋電器件光譜響應的測試實驗;
21. PSD位移傳感器特性參數(shù)的測量;
22. 光電倍增管陽極暗電流Id的測量;
23. 光電倍增管的靈敏度Sa與電源電壓Ubb的關(guān)系;
24. 光電倍增管的電流增益G的測量;
25. 四象限光電傳感特性實驗;
26. 雪崩光電二極管(APD)特性實驗;
27. PIN光電二極管特性實驗;
(2)光電檢測技術(shù)實驗
1. 線陣CCD原理與驅(qū)動實驗;
2. 線陣CCD尺寸測量實驗;
3. 線陣CCD角度測量實驗;
4. 利用線陣CCD識別條形碼;
5. 利用線陣CCD測量物體位置和振動;
6. 利用線陣CCD進行物體掃描;
7. 光柵與莫爾條紋實驗;
8. 利用夫瑯和費衍射進行的測量;
9. 面陣CCD原理與驅(qū)動實驗;
10. 利用面陣CCD測量物體外形尺寸;
11. 利用面陣CCD提取物體的邊緣與輪廓;
12. 利用面陣CCD進行圖像采集與參數(shù)設置;
13. 利用面陣CCD進行投影與差影圖像分析;
14. 利用面陣CCD進行圖像的濾波與增強;
15. 利用面陣CCD進行形態(tài)學處理;
16. 利用面陣CCD進行物體的旋轉(zhuǎn)與縮放;
17. 利用面陣CCD對顏色識別;
18. 利用面陣CCD進行圖像信息的點運算;
19. 利用面陣CCD進行圖像的幾何變換;
20. 利用面陣CCD進行數(shù)據(jù)采集實驗;
(3)現(xiàn)代光學實驗
1. 用遠心照明光源測量薄凸透鏡的焦距;
2. 位移法測量薄凸透鏡的焦距;
3. 組裝顯微鏡系統(tǒng);
4. 組裝透射式幻燈機;
5. 雙縫干涉原理與現(xiàn)象;
6. 夫瑯和費單縫衍射原理與現(xiàn)象;
7. 夫瑯和費圓孔衍射原理與現(xiàn)象;
8. 菲涅耳直邊衍射實驗
9. 光的偏振實驗;
※二次開發(fā)實驗
(一)52單片機開發(fā)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(shù)字時鐘設計實驗;
(二)CPLD應用技術(shù)方面的實驗
1.編寫與設計時鐘邏輯電路實驗;
2.編寫與設計2160像元的線陣CCD驅(qū)動電路實驗;
3.編寫與設計線陣CCD二值化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)邏輯電路;
4.編寫與設計流水線上測量通過某一工位工件數(shù)量的系統(tǒng);
六、平臺配套文件資料
1. 實驗指導書1本;
2. 軟件:平臺軟、硬件使用手冊等內(nèi)容;
3. 實驗錄像光盤1套 ;
備注:客戶自行配置計算機及示波器。