一、产品概述
    TYK-GDT05型 光电技术应用开发综合实验平台是针对高校关于导轨式光学实验需求设计的一款实验平台。由光学导轨、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口和线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成，仪器配备各种电源接口及0-200V 高压可调电源和0-12V低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生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：可利用导轨滑块自行调节光学配件的距离，配合电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。
 2.数字仪表、电子元器件平台：平台提供2块数字电压表(四位半)，2块数字电流表（四位半）和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、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据采集输入输出端口：平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口，输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统，通过USB总线接入计算机，完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号，学生可以通过示波器对这些信号进行观察，从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用，进而通过CPLD进行开发设计，提高学生动脑能力。
 4.计算机功能软件：平台配备有各种功能软件，包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件，面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包，供学生进行二次开发。
外形尺寸：632mm(长)×360mm(宽)×170mm(高)   重量：10kg

二、教学目的
 1. 了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用；
 2. 了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路；
 3. 了解并掌握线阵CCD的原理及其应用；
 4. 了解并掌握面阵CCD的原理及其应用；
 5. 了解CPLD的应用开发技术；
 6. 培养学生动脑动手能力及创新意识；
三、配置内容 
 1.平台电子元器件
   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.平台实验装置
   ① LED点光源装置1支； 
   ② 光电器件安装装置2件；
   ③ 热释电实验装置1件；
   ④ PSD实验装置1件；
   ⑤ 光栅莫尔条纹实验装置1件；
   ⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；
   ⑦ 彩色面阵CCD相机与相机夹持器1套；
   ⑧ USB2.0接口8位A/D线阵CCD数据采集卡1块；
   ⑨ 50mm相机镜头1个；
   ⑩ 彩色面阵CCD图像采集卡1块；
   ⑾ 面阵CCD图像采集标准图片及夹持装置1套；  
   ⑿ 四象限光电传感器及实验装置1套；
   ⒀ 尺寸测量实验装置1件；
   ⒁ 倾角测量实验装置1件；
   ⒂ 条形码识别实验装置1件；
   ⒃ 振动实验装置1件；
   ⒄ 图像扫描实验装置1件；   
   ⒅ MXY8101 光电倍增管综合实验仪1台；
   ⒆ 52单片机开发系统装置；
 3.光源配置
   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；
 4.夹持器具配置
   ① 导轨固定底座6个；
   ② 导轨底座支撑杆4个；
   ③ 一维调整架2个；
   ④ 一维底座2个；
 5.连接线配置
   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；
   ④ 面阵CCD相机连接电缆线2颗；
 6.光学元器件
   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光栅及支撑调整架1个；  
   ⒂ 色散棱镜支架1台；
   ⒃ 多缝板1只；
   ⒄ 光偏振实验装置1件；   
   ⒅ 扩束镜1个；
   ⒆ 刀片1片；   
   ⒇ 干板架1个；
四、技术参数
 1. 导轨长度：632mm
 2. 数字电压表：精度四位半；量程20V,200V；
 3. 数字电流表：精度四位半；量程20mA,200mA；
 4. 数字照度计：自动更换量程；测量范围 0.1～1.999×10３x；
 5. 光电二极管：暗电流 ID=±0.1uA；光电流 IL=±80uA；峰值响应880nm；最高工作电压30V；开关时间50/50ns；光谱范围400～1100nm；
 6. 光电三极管：集电极-发射极电压30V；发射极-集电极电压5V；集电极电流20mA；
 7. 光敏电阻：暗电阻1.0MΩ；亮电阻8～20KΩ（10Lx）；
 8. 硅光电池：开路电压小于500mV；短路电流小于18mA；输出电流小于16.5mA；感光面积10X10mm；
 9. PIN光电二极管：反向电压 40V；峰值波长920nm；开路电压0.4V；短路电流85uA；
 10. 雪崩光电二极管（APD）：工作电压100V～150V；峰值波长（λp）660nm；
 11. 四象限光电传感器：光敏直径 13mm；光谱响应范围 380～1100nm；
 12. 线阵CCD相机：有效像元数2160像元；像元尺寸(μm) 14×14×14；灵敏度(V/lx.s) 45；动态范围 1700；
 13. 一维PSD：光敏区1mm*8mm；光谱响应范围300-1100nm；Ev=1000LX  2856K 时，开 路电压为0.3V，短路电流为55µA；PSD调整架：位移范围13mm；位移精度0.01mm；
 14. 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；工作波长：5-14µm；平均透过率＞75%
 15. 光电耦合器：型号：4N35；隔离电压:5300V；输入电流:10mA；输出电压:30V；工作温度范围:-55°C to +100°C；最大正向电流, If:60mA；正向电压Vf最大:1.5V；电压,Vceo:30V；电压,Vf典型值:1.3V；输出电压最大:30V；击穿电压最小:30V；电流传递率(CTR) 最小值:100%；
 16. CPLD:最大延迟时间tpd(1)10.0ns；电压电源内部3V~3.6V逻辑元件/逻辑块数目4；宏单元数64；门数1250；输入/输出数34；工作温度0°C~85°C；
 17. 彩色面阵CCD相机：有效像元数768（水平）×576（垂直）；
 18. 线阵CCD数据采集卡：USB2.0接口、8位A/D数据采集系统；
 19. 彩色面阵CCD图像采集卡：分辨率 8bit×3采集；USB2.0接口；
 20. 镜头：焦距50mm；
 21. 物屏、像屏：70mm×100mm；
 22. 光电倍增管：光谱响应范围300～700nm；最大响应波长420nm；
 23. 电器参数：输入电压 AC220V，50Hz；功耗 200W；
 24. 接口方式：与计算机连接接口为USB2.0总线接口方式；
 25. 操作软件：操作系统与Windows2000、WindowsXP、Windows7兼容；
 26. 主机尺寸：700mm×400mm×150mm；
五、能够完成下述实验内容：
（1）光电传感器件原理与特性的实验
 1.光源发光光谱特性实验；
 2. 光度辐射度参数测量的实验；
 3. 光敏电阻特性参数及其测量；
 4. 光敏电阻伏安特性实验；
 5. 光敏电阻的变换电路；
 6. 光敏电阻时间响应特性；
 7. 光电二极管光照灵敏度的测量；
 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. 硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量；
 11. 测量硅光电池在反向偏置下的时间响应；
 12. 光电三极管光照灵敏度的测量；
 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. 热释电器件基本原理实验；
 20. 热释电器件光谱响应的测试实验；
 21. PSD位移传感器特性参数的测量；
 22. 光电倍增管阳极暗电流Id的测量；
 23. 光电倍增管的灵敏度Sa与电源电压Ubb的关系；
 24. 光电倍增管的电流增益G的测量；
 25. 四象限光电传感特性实验；
 26. 雪崩光电二极管（APD）特性实验；
 27. PIN光电二极管特性实验；
（2）光电检测技术实验
 1. 线阵CCD原理与驱动实验；
 2. 线阵CCD尺寸测量实验；
 3. 线阵CCD角度测量实验；
 4. 利用线阵CCD识别条形码；
 5. 利用线阵CCD测量物体位置和振动；
 6. 利用线阵CCD进行物体扫描；
 7. 光栅与莫尔条纹实验；
 8. 利用夫琅和费衍射进行的测量；
 9. 面阵CCD原理与驱动实验；
 10. 利用面阵CCD测量物体外形尺寸；
 11. 利用面阵CCD提取物体的边缘与轮廓；
 12. 利用面阵CCD进行图像采集与参数设置；
 13. 利用面阵CCD进行投影与差影图像分析；
 14. 利用面阵CCD进行图像的滤波与增强；
 15. 利用面阵CCD进行形态学处理；
 16. 利用面阵CCD进行物体的旋转与缩放；
 17. 利用面阵CCD对颜色识别；
 18. 利用面阵CCD进行图像信息的点运算；
 19. 利用面阵CCD进行图像的几何变换；
 20. 利用面阵CCD进行数据采集实验；
（3）现代光学实验
 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. 双缝干涉原理与现象；
 6. 夫琅和费单缝衍射原理与现象；
 7. 夫琅和费圆孔衍射原理与现象；
 8. 菲涅耳直边衍射实验
 9. 光的偏振实验；
※二次开发实验
（一）52单片机开发实验
 1.52单片机程序编写实验；
 2.52单片机外围电路设计实验；
 3.基于52单片机的数字时钟设计实验；
（二）CPLD应用技术方面的实验
 1.编写与设计时钟逻辑电路实验；
 2.编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验；
 3.编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路；
 4.编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统；
六、平台配套文件资料
1. 实验指导书1本；
2. 软件：平台软、硬件使用手册等内容；
3. 实验录像光盘1套 ；                                            
备注：客户自行配置计算机及示波器。