MXY9019光電傳感器綜合實驗臺

一、 產品介紹

   本實驗臺適用于光電子、光電信息等專業進行光電信息轉換的實驗，集光源、多種光敏器件、光電傳感器和光電電路于一體。可涉及光電特性、光的傳輸、光電傳感器的應用等一系列光電實驗。

主控臺部分有

光學導軌、數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據采集輸入輸出端口和線/面陣CCD相機數據采集軟件等部分構成，儀器配備各種電源接口及0-200V 高壓可調電源和0-12V低壓可調電源，可為學生搭建各種實驗電路提供電源。

1、光學導軌

   可利用導軌滑塊自行調節光學配件的距離，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，并與儀器內部的數據采集系統相結合完成各種實驗系統。

2、數字儀表、電子元器件平臺

   平臺提供3塊數字電壓表（四位半），3塊數字電流表（四位半）和1塊自動更換量程的數字照度計，這些數字儀表可以應用在電路中進行各種電路參數的測量。此平臺還配備各種電阻、電容、可調電位器、二極管、三極管、集成運算放大器、光電耦合器件和現場可編程邏輯器件（CPLD）等。

3、線/面陣CCD相機的原理與應用及數據采集輸入輸出端口

   平臺面板上安裝有線/面陣CCD相機的原理與應用及數據采集輸入/輸出端口，輸入端口與平臺內部的線陣CCD相機的數據采集卡與面陣CCD圖像傳感器的數據采集卡構成一整套數據采集系統，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與設計工作。輸出端口提供線/面陣相機的數字驅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、圖像采集與參數設置、投影與差影圖像分析、圖像的濾波與增強、形態學處理、旋轉與縮放、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軟件開發包，供學生進行二次開發。

二、主要技術參數、性能

1、導軌長度：632mm

2、數字電壓表：精度 四位半；量程 2V,20V,200V；

3、數字電流表：精度 四位半；量程 0.2mA,20mA,200mA；

4、數字照度計：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；高工作電壓 30V；開關時間 50/50ns；光譜范圍 400～1100nm；

6、光電三極管：集電極-發射極電壓 30V；發射極-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、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、PSD：光敏區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調整架：位移范圍13mm；位移精度0.01mm；

13、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%

14、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；大正向電流, If:60mA；正向電壓 Vf 大:1.5V；電壓, Vceo:30V；電壓, Vf 典型值:1.3V；輸出電壓 大:30V；擊穿電壓 小:30V；電流傳遞率(CTR) 小值:100%；

15、光纖位移測量設計光源：650nm，光纖激光器；光纖芯直徑：62.5µm，長度1m；液晶（型號1602）顯示光功率值；

16、光纖位移傳感光源：650nm，光纖激光器；反射式光纖傳感器：纖芯直徑φ1長度80cm；液晶顯示光功率值；

17、壓力傳感測量：氣泵，ACO-001；功率20W；電源220VAC/50Hz；排氣量20L/min；壓力傳感器：測量范圍20～250KPa；相應的輸出電壓為0.2V～4.9V；工作溫度范圍為-40℃～+125℃；

18、彩色面陣CCD相機：有效像元數 768（水平）×576（垂直）；

19、彩色面陣CCD圖像采集卡：分辨率 8bit×3采集；USB2.0接口；

20、物屏、像屏：70mm×100mm；

21、電器參數：輸入電壓 AC220V，50Hz； 功耗 200W；

22、接口方式：與計算機連接接口為USB2.0總線接口方式；

23、操作軟件：操作系統與Windows2000、WindowsXP、Windows7、Win10兼容；

24、外形尺寸：632mm(長)×360mm(寬)×170mm(高)   重量：10kg

三、能夠完成下述實驗內容：

光電傳感器件原理與特性的實驗

1、 光源發光光譜特性實驗；

2、 光敏電阻特性參數及其測量；

3、 光敏電阻伏安特性實驗；

4、 光敏電阻的變換電路；

5、 光敏電阻時間響應特性；

6、 光電二極管光照靈敏度的測量；

7、 光電二極管伏安特性的測量；

8、 光電二極管時間響應特性的測量；

9、 硅光電池在不同偏置狀態下的特性參數及其測量；

10、 測量硅光電池在反向偏置下的時間響應；

11、 對射式、反射式光電耦合開關里程表系統設計；

12、 對射式、反射式光電轉速計系統設計；

13、 光纖壓力傳感測量系統實驗；

14、 光纖溫度傳感系統設計實驗；

15、 光纖位移傳感系統設計實驗；

16、 光電三極管光照靈敏度的測量；

17、 光電三極管伏安特性的測量；

18、 光電三極管時間響應的測量；

19、 光電三極管光譜特性的測量；

20、 光電耦合器電流傳輸比的測量；

21、 光電耦合器件伏安特性的測量；

22、 光電耦合器件時間相應的測量；

23、 熱釋電器件基本原理實驗；

24、 熱釋電器件光譜響應的測試實驗；

25、 PSD位移傳感器特性參數的測量；

26、 PIN光電二極管特性實驗；

27、 光調制解調實驗；

28、 簡易光功率計系統設計實驗；

29、 光電報警及語音提示實驗；

30、 紅外發射管伏安特性實驗；

光電檢測技術實驗

31、面陣CCD原理與驅動實驗；

32、利用面陣CCD測量物體外形尺寸；

33、利用面陣CCD提取物體的邊緣與輪廓；

34、利用面陣CCD進行圖像采集與參數設置；

35、利用面陣CCD進行投影與差影圖像分析；

36、利用面陣CCD進行圖像的濾波與增強；

37、利用面陣CCD進行形態學處理；

38、利用面陣CCD進行物體的旋轉與縮放；

39、利用面陣CCD對顏色識別；

40、利用面陣CCD進行圖像信息的點運算；

41、利用面陣CCD進行圖像的幾何變換；

42、利用面陣CCD進行數據采集實驗；

四、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。