ZR-GDT04型 光电技术应用开发综合实验平台（配置三）

一、设备基础简介
ZR-GDT04型 光电技术应用研发综合实训平台是针对高校关于导轨式光学实训需求设计的一款实训平台。由光学导轨、数字仪表及电子元件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数值收集写入输出端口和线/面阵CCD相机数值收集系统等部分包括，仪表器具配备装备各种电源连接口及0-200V 高压可调电源和0-12V低压可调电源，可为学员搭建各种实训电子回路提供电源。学员能够运用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处置整理电子回路，完成各种关于光电技术方面的应用研发设计，从各方面提升学员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. 光学导轨;可运用导轨滑块自行调动光学备品备件的距离，协作电子元件搭建出几何光学、物理光学、光电检验测试与光电控制等系统，并与仪表器具内部的数值收集系统相集合完成各种实训系统。
2. 数字仪表、电子元件平台:平台提供2块数字电压（V）表（四位半），2块数字电流（A）表（四位半）和1块自动更换测量范围的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电子回路中实行各种电子回路功能数值的测量。此平台还配备装备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、包括运算放大器、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值收集写入输出端口:平台操作面板上装配备有线/面阵CCD相机的原理与应用及数值收集写入/输出端口，写入端口与平台内部的线阵CCD相机的数值收集卡与面阵CCD图像传感器的数值收集卡包括一整套数值收集系统，经过USB总线接入计算机数值，完成各种测量、振动、扫描及各种图像收集与处置整理等功能系统的研发与设计作业。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模仿输出信号，学员可以经过示波器对这些信号实行查看，从而理解线/面阵CCD的作业原理与应用，从而经过CPLD实行研发设计，提升学员动脑能力。
4. 计算机数值功能系统:平台配备装备有各种功能系统，含有概括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描系统，面阵CCD边缘与轮廓检验测试、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像收集与功能数值设定、投影与差影图像解析、图像的滤波与增强、形态学处置整理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处置整理系统。不但提供DEMO演示系统还提供SDK系统研发包，供学员实行二次研发。
外观尺寸：632mm(长)×360mm(宽)×170mm(高) 重量（kg）：10kg

二、教学目的
1. 理解并掌控把握各种光学备品备件及其实训的原理和应用；
2. 理解并掌控把握各种光电传感器的作业原理、变换电子回路、处置整理电子回路；
3. 理解并掌控把握线阵CCD的原理及其应用；
4. 理解并掌控把握面阵CCD的原理及其应用；
5. 理解CPLD的应用研发技术；
6. 培养学员动脑动手能力及创新意识；
三、配备内容
1. 平台电子元件
① 光电二极管2只；
② 光电三极管2只；
③ 光敏电阻2只；
④ 硅光电池1只；
⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；
⑥ PIN光电二极管1只；
⑦ 雪崩光电二极管（APD）1只；
2. 平台实训装置
① LED点光源装置1支；
② 光电器件装配装置2件；
③ 热释电实训装置1件；
④ PSD实训装置1件；
⑤ 光栅莫尔条纹实训装置1件；
⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；
⑦ 四象限光电传感器及实训装置1套；
⑧ USB2.0连接口8位A/D线阵CCD数值收集卡1块；
⑨ 50mm相机镜头1个；
⑩ 尺寸测量实训装置1件；
⑾ 倾角测量实训装置1件；
⑿ 条形码识别实训装置1件；
⒀ MXY8101 光电倍增管综合实训仪1台；
⒁ 52单片机研发系统装置；
4. 光源配备
① 白色远心照明光源1只；
② 650nm点型3mw半导体激光器1只；
③ 650nm线型3mw半导体激光器1只；
5. 夹持器具配备
① 导轨固定底座6个；
② 导轨底座支撑杆4个；
③ 一维调节架2个；
④ 一维底座2个；
6. 连接线配备
① 300mm连接线40颗；
② 500mm连接线10颗；
③ 线阵CCD相机连接电缆线1颗；
7. 光学元件
① 15mm焦距双凸透镜1只；
② 50mm焦距双凸透镜1只；
③ 70mm焦距双凸透镜1只；
④ 100mm焦距双凸透镜1只；
⑤ 150mm焦距双凸透镜1只；
⑥ －60mm焦距透镜1只；
⑦ 20×20×20mm色散棱镜1只；
⑧ φ36×4半透半反镜2只；
⑨ 物屏、像屏及支撑架1个；
⑩ 分划板1支；
⑾ 10×目镜1支；
⑿ 多孔板架1个；
⒀ 可调宽度狭缝1个；
⒁ 600l/mm光栅及支撑调节架1个；
⒂ 色散棱镜支撑架1台；
⒃ 多缝板1只；
⒄ 光偏振实训装置1件；
⒅ 扩束镜1个；
⒆ 刀片1片；
⒇ 干板架1个；
四、技术功能数值
1. 导轨长度：632mm
2. 数字电压（V）表：精确度四位半；测量范围 20V,200V；
3. 数字电流（A）表：精确度四位半；测量范围 20mA,200mA；
4. 数字照度计：自动更换测量范围；测量界限0.1～1.999×10３x；
5. 光电二极管：暗电流（A） ID=±0.1uA；光电流（A） IL=±80uA；峰值响应880nm；最高作业电压（V）30V；开关时间50/50ns；光谱界限400～1100nm；
6. 光电三极管：集电极-发射极电压（V）30V；发射极-集电极电压（V）5V；集电极电流（A）20mA；
7. 光敏电阻：暗电阻1.0MΩ；亮电阻8～20KΩ（10Lx）；
8. 硅光电池：开路电压（V）小于500mV；短路电流（A）小于18mA；输出电流（A）小于16.5mA；感光面积10X10mm；
9. PIN光电二极管：反向电压（V）40V；峰值波长920nm；开路电压（V）0.4V；短路电流（A） 85uA；
10. 雪崩光电二极管（APD）作业电压（V）：100V～150V；峰值波长（λp）660nm；
11. 四象限光电传感器：光敏直径13mm；光谱响应界限380～1100nm；
12. 线阵CCD相机：有效像元数2160像元；像元尺寸(μm)14×14×14；感知度(V/lx.s)45；动态界限1700；
13. 线阵CCD数值收集卡：USB2.0连接口8位A/D数值收集系统；
14. 一维PSD：光敏区1mm*8mm；光谱响应界限300-1100nm；Ev=1000LX 2856K时，开路电压（V）为0.3V，短路电流（A）为55µA；PSD调节架：位移界限13mm；位移精确度0.01mm；
15. 热释电器件：型号：RE200B；灵敏元面积：2.0×1.0mm2；基片材料：硅；基片厚度：0.5mm；作业波长：5-14µm；平均透过率＞75%
16. 光电耦合器：型号：4N35；隔离电压（V）:5300V ；写入电流（A）:10mA；输出电压（V）:30V；作业温度（℃）界限:-55°Cto+100°C；最大正向电流（A）, If:60mA；正向电压（V）Vf最大:1.5V；电压（V）,Vceo:30V；电压（V）,Vf 经典型值:1.3V；输出电压（V）最大:30V；击穿电压（V）最小:30V；电流（A）传递率(CTR) 最小值:100%；
17. CPLD:最大延迟时间tpd(1)10.0ns；电压（V）电源内部3V~3.6V逻辑元件/逻辑块数目4;宏单元数64；门数1250；写入/输出数34；作业温度（℃）0°C~85°C；
18. 镜头：焦距50mm；
19. 物屏、像屏：70mm×100mm；
20. 光电倍增管：光谱响应界限 300～700nm；最大响应波长 420nm；
21. 电器功能数值：写入电压（V） AC220V，50Hz； 功耗 200W；
22. 连接口方法：与计算机数值连接连接口为USB2.0总线连接口方法；
23. 实操系统：实操系统与Windows2000、WindowsXP、Windows7兼容；
五、能够完成下述实训内容：
(1)光电传感器件原理与特性的实训
1. 光源发光光谱特性实训；
2. 光度辐射度功能数值测量的实训；
3. 光敏电阻特性功能数值及其测量；
4. 光敏电阻伏安特性实训；
5. 光敏电阻的变换电子回路；
6. 光敏电阻时间响应特性；
7. 光电二极管光照感知度的测量；
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. 硅光电池在不一样偏置状态下的特性功能数值及其测量；
11. 测量硅光电池在反向偏置下的时间响应；
12. 光电三极管光照感知度的测量；
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（A）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. 热释电器件基础原理实训；
20. 热释电器件光谱响应的测量试验实训；
21. PSD位移传感器特性功能数值的测量；
22. 光电倍增管阳极暗电流（A）Id的测量；
23. 光电倍增管的感知度Sa与电源电压（V）Ubb的关系；
24. 光电倍增管的电流（A）增益G的测量；
25. 四象限光电传感特性实训；
26. 雪崩光电二极管（APD）特性实训；
27. PIN光电二极管特性实训；
(2)光电检验测试技术实训
1. 线阵CCD原理与驱动实训；
2. 线阵CCD尺寸测量实训；
3. 线阵CCD角度测量实训；
4. 运用线阵CCD识别条形码；
5. 光栅与莫尔条纹实训；
6. 运用夫琅和费衍射实行的测量；
(3)现代光学实训
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. 双缝干涉原理与情况；
6. 夫琅和费单缝衍射原理与情况；
7. 夫琅和费圆孔衍射原理与情况；
8. 菲涅耳直边衍射实训
9. 光的偏振实训；
※ 二次研发实训
（一）52单片机研发实训
1. 52单片机程序语言编写实训；
2. 52单片机外围电子回路设计实训；
3. 基于52单片机的数字时钟设计实训；
（二）CPLD应用技术方面的实训
1. 编写与设计时钟逻辑电子回路实训；
2. 编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电子回路实训；
3. 编写与设计线阵CCD二值化数值收集系统逻辑电子回路；
4. 编写与设计流水线上测量经过某一工位工件数量的系统；
六、平台配套文件图纸文档实训指导书
1. 实训指导书1本；
2. 系统：平台软、硬件使用手册等内容；
3. 实训影像光盘1套；
备注：客户自行配备计算机数值及示波器。