发布时间 : 星期三 文章光电子技术教学大纲更新完毕开始阅读6558cb7ace2f0066f53322f9
（1）光功率计测量光照度实验 （2）光功率计设计实性验 （三） 所需实验设施设备 （1）光电创新实验仪主机箱
（2）光照度计&光功率计设计模块 （3）功率计探头 （4）连接线 （5）万用表
（四） 教学形式及过程 （1）教学形式：讲授 （2）教学过程
1、功率计探头红黑插座对应接到实验模块上输入端“+” “-”。 2、万用表红黑表笔对应接到实验模块上输出端“+” “-”。 3、放大倍数切换开关拨至X1挡，向上拨。 4、打开电源开关，观察万用表指示数值。
5、改变不同光照度和放大倍数，观察万用表指示数值变化。 6、关闭电源。
实验二 热释电报警器设计实验 1、目的要求
（1）了解热释电传感器的工作原理及其特性
（2）了解并掌握热释电传感器信号处理方法及其应用 （3）了解并掌握超低频前置放大器的设计 （二）实验内容
（1）热释电传感器系统安装调试实验 （2）热释电传感器信号处理实验 （3）设计性实验
（三） 所需实验设施设备 （1）光电创新实验仪主机箱 （2）热释电报警器模块 （3）连接线 （4）万用表
（四） 教学形式及过程 （1）教学形式：讲授 （2）教学过程
1、将实验模块上的金色插孔“D” “S”和 “G”对应用导线连接（热释电传感器接入电路，D为热释电传感器供电端，S为热释电传感器输出端，G为热释电传感器地）， “O1”为热释电传感器输出信号测试点，“O2”为超低频放大电路输出端，“VH”“VL”分别为窗口比较电路上下限电压测试点，“O3”为窗口比较电路输出信号测试点，“O4”为延时电路输出信号测试点。
2、数字万用表黑色表笔接地（GND），红色表笔接热释电红外探头“O1”端，选择直流电压2V档。打开实验箱电源，观察万用表数值变化，约2分钟左右，直至数值趋于稳定，实验仪开始正常工作。 3、用手在红外热释电探头端面晃动时，探头有微弱的电压变化信号输出（可用万用表测量）。
经超低频放大电路放大后，万用表选择直流电压20V档，通过万用表可检测到“O2”输出端输出的电压变化较大。再经电压比较器构成的开关电路和延时电路（延时时间可以通过电位器调节），使指示灯点亮。观察这个现象过程。通过调节“灵敏度调节”电位器，可以调整热释电红外探头的感应距离。
实验三 颜色识别系统设计实验 1、目的要求
（1）了解颜色传感器的组成及工作原理 （2）了解颜色传感器的基本特性 （3）掌握颜色传感器的应用 （二）实验内容
（1）颜色传感器短路电流测试实验 （2）颜色传感器开路电压测试实验 （3）颜色传感器颜色识别实验
（4）设计实验：颜色传感器颜色识别设计实验 （三） 所需实验设施设备 （1）光电创新实验仪主机箱 （2）颜色识别系统设计模块 （3）万用表 （4）连接线
（四） 教学形式及过程 （1）教学形式：讲授 （2）教学过程
1、颜色传感器短路电流特性测试
颜色传感器后端盖如图13.6所示：
红绿蓝黑
图13.6 颜色传感器光源及探测器的后端盖示意图
（1）组装好光通路组件，将光源部分与颜色识别系统设计模块连接起来，即黑色插座与J1相连，红绿蓝与J2、J3、J4任意连接；
（2）将光源与探测器都置于导轨上，发光方向要正对探测器方向； （3）打开电源，观察光源是否点亮；
（4）滑动双刀双掷开关S3,观察光源发光变化； （5）将光源与探测器的距离由10cm开始逐渐调近，每隔2cm用万用表测量一次颜色传感器各个部分（即红黑、蓝黑和绿黑）的电流值，并记录下来，填入下表，然后通过S3切换到不同的光源，重复上述测量并记录数值，关闭电源。
红光 距离（cm） 光生电流（uA） 绿光 距离（cm） 光生电流（uA） 蓝光 距离（cm） 光生电流（uA）
（6）上表中所测得的电流值即为颜色传感器不同光照度下的短路电流。 （7）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。 2、颜色传感器开路电压特性测试
（1）组装好光通路组件，将光源部分按照实验1中连接好；
（2）将实验1中测电流改为测电压，其它步骤不变，将数据记录在下表中；
红光 距离（cm） 开路电压（mV） 绿光 距离（cm） 开路电压（mV） 蓝光 距离（cm） 开路电压（mV） 10 10 10 8 8 8 6 6 6 4 4 4 2 2 2 10 10 10 8 8 8 6 6 6 4 4 4 2 2 2
（3）上表中所测得的电压值即为颜色传感器不同光照度下的开路电压。 （4）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。
3、颜色传感器颜色识别实验
根据实验1和2所测数据，对颜色传感器已经有了一定的了解，下面进行颜色识别的实验：
（1）连接好光路组件，光源和探测器尽量靠近，光源部分按照实验1中连接，探测器部分红色插座连J5,绿色插座连J6，蓝色插座连J7，黑色插座连J8;
（2）打开电源，打开红色光源，测量J9、J10测试点的电压值，调节电位器W1，使阈值电压大于J10并且小于J9处的电压值;
（3）关闭电源，用跌插头对连接J9与J9’、J10与J10’、J11与J11’; （4）打开电源，切换不同颜色的光源，观察D5、D6、D7的变化。 （5）关闭电源，拆除所有连线。
实验四 红外体温计设计实验 1、目的要求
（1）了解红外体温计设计的组成及工作原理 （2）了解红外测温传感器的基本特性
（3）掌握红外测温传感器的应用
（二）实验内容 （1）系统组装实验
（2）红外测温传感器特性实验 （3）红外测温传感器的应用实验 （三） 所需实验设施设备 （1）光电创新实验仪主机箱 （2）红外体温计系统设计模块 （3）红外体温计探测器组件 （4）探测器数据连接线 （5）万用表 （6）连接线
（四） 教学形式及过程 （1）教学形式：讲授 （2）教学过程
1、红外体温计系统的组装实验
红外体温计实验由主机箱、红外测温模块以及温度源三大部分组成，首先认识这些部件，然后学会如何组装。 2、测温距离标定实验
根据传感器的输出特性表，找一个合适的温度源，调试温度源与传感器之间的距离，使传感器的输出与表格中的输出一致，并记录此时温度源与传感器的距离值。 3、红外测温传感器的特性测量实验
根据实验2中的标定距离，用传感器测试不同的温度源，记录传感器的输出(V+－V-)以及测温模块的输出V Out，并记录在下表中： 温度 V+－V- V Out 4、温度超限报警实验
根据红外测温传感器的特性，我们已经知道某个温度下传感器的输出以及测温模块的输出，这样我们可以设定超过一定温度即超过一定电信号输出就报警。在实验中可以通过调节W1来设计不同的电信号阈值，从而达到设定不同的温度的目的。当测温模块输出超过设定的阈值时，报警灯D3就会发光。
五、课程时数分配表
（一）总体学时分配 教 学 内 容 第一章 光电系统的常用光源 第二章 光辐射的调制 第三章 光辐射探测器 第四章 光电成像器件 课堂 授课 4 4 8 8 实验 8 8 上机 作业 其它 合计 4 4 16 16
第五章 光存储器 第六章 平板显示器件 合 计 （二）实验项目及学时分配 序号 1 2 3 4
实验项目名称 光功率计设计实验 颜色识别系统设计实验 光电报警设计实验 红外体温计设计实验 4 4 32 16 4 4 48 实验 学时 4 4 4 4 每组 人数 2 2 2 2 实验 属性 实验 类别 实验 要求 必做 必做 必做 必做 专业基础 验证性 专业基础 验证性 专业基础 验证性 专业基础 验证性 六、考核方式
1、课程的考核方式：闭卷 2、课程考核成绩确定方法：
（作业、考勤、课堂讨论等）占30%，期末考核占70%。
七、建议教材及教学参考书
1、教材及参考书
使用教材： 张永林，狄红卫《光电子技术》,高等教育出版社,2005年5月出版 主要参考书:
（1） 姚建铨，于壹仲《光电子技术》，著高等教育出版社,2006年5月出版 （2）《光电子技术基础》 朱京平，科学出版社，2003年9月出版 （3）王静怀《光电子学》 马养武，，浙江大学出版社，2004年3月出版 2、实践指导书(格式同上)
执笔人： 教研室负责人审核： 教学院长审核：