光电综合实验测试方法技术

本发明专利技术属于光、机、电、算结合型的光电综合实验测试方法。由功能电路板构成的光电综合实验，对同步逻辑信号的各项参数进行设置，并启动设备开始工作，然后进入等待状态，等待硬件申请中断，硬件在设置参数并启动后进行多通道同步的Ａ／Ｄ转换，并将转换结果存入存储器内，然后计数，如果计数器的值达到设置的数值则申请中断，否则继续Ａ／Ｄ转换，当硬件产生中断请求后，计算机系统响应请求，并开始传输数据、显示波形。本发明专利技术是理工科大学实验教学的重要平台，也是高新技术企业的开发实验平台。通过试验平台提供的各种光电器件在实验指导书与实验指导教师的指导下完成各种规范的实验与创造性的设计实验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于实验教学
，更具体的应属于光、机、电、算结合型的。
技术介绍
纵观我国理工科院校现有的大学实验教学，都属于单一模式的仪器，即光学工程类、模电、数电类、传感器类等单一功能的实验教学方法和仪器，这些实验教学仪器虽然能够进行本学科的单科教学实验，但是，不能进行多学科综合性的实验教学，更无法培养学生的综合实验技能。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过光电综合实验平台，提供，实现多路同步示波功能和晶体管、光电耦合器件与各种光电器件的伏安特性测试功能。本专利技术提供，利用光电综合实验平台的计算机系统1、光学实验平台2，测量仪表平台3，电路实验台4，信号源输出端口5，光电倍增管实验装置6，信号产生电路板7，功能电路板8，示波输入端口9等部件实现多路同步示波功能和晶体管、光电耦合器件与各种光电器件的伏安特性测试功能。本专利技术的测试方法如下功能电路板8的结构是由同步逻辑控制器81、示波逻辑82、参数设置83、A/D组84、存储器组85、伏安特性控制逻辑86、数字阶梯波发生器87、数字锯齿波发生器组88、接口控制电路89连线组成。其中，同步逻辑控制器81、示波逻辑82、参数设置83、A/D组84、存储器组85、接口控制电路89用于实现多路同步示波功能；同步逻辑控制器81、参数设置83、A/D组84、存储器组85、伏安特性控制逻辑86、数字阶梯波发生器87、数字锯齿波发生器组88、接口控制电路89用于实现光电耦合器件与各种光电器件的伏安特性测试功能。所述的多路同步示波功能是这样实现的采用同步逻辑控制器产生示波逻辑，控制A/D组同步对多路被测信号进行转换，并将转换结果存放在存储器组中。再经接口控制电路输出接口总线上，传递给计算机系统，将波形显示在计算机屏幕上。以上所述的多路同步示波功能的示波逻辑信号的各种具体参数可由计算机软件通过接口总线、接口控制电路进行参数设置，从而实现同步信号可调。功能电路板测试光电器件的伏安特性的方法采用同步逻辑控制器、伏安特性控制器控制数字阶梯波发生器产生阶梯波送给板外光源；伏安特性控制器还控制数字锯齿波发生器组产生多组锯齿波控制多个板外被测电路或器件；板外被测电路或器件的输出信号通过光电综合实验平台的示波输入端口9与A/D组的输入信号相连；伏安特性控制器A/D组同步对多路被测信号进行转换，并将转换结果存放在存储器组中，再经接口控制电路输出接口总线上，传递给计算机系统，将波形显示在计算机屏幕上。所述的光电器件是晶体管、光电耦合器件与各种光电器件。以上所述的晶体管、光电耦合器件与各种光电器件的伏安特性测试功能的伏安特性控制信号的各种具体参数可由计算机软件通过接口总线、接口控制电路进行参数设置，从而实现伏安特性控制信号可调。本专利技术提供的，具有突出的技术进步和显著效果，主要有以下几个方面1、本测试方法使光电综合实验平台具有光、机、电、算结合型的特点，并利用计算机软、硬件技术代替电子示波器、晶体管特性测试仪、信号发生器和图像显示器等仪器设备，实现典型的“虚拟仪器”功能。具体地讲在实验平台中利用基本逻辑电路、A/D数据采集电路配合控制与计算软件，实现测量与图形显示的功能。2、在“模拟电子技术”实验中，实验平台电路实验台所提供的电子元器件可以连接成多种模拟电路，利用实验平台的“示波”输入端口进行信号波形的观测，不但能学到各种电子器件的特性与应用，还能了解与掌握多种模拟电路的特性与参数。3、在“数字电子技术”实验中，实验平台提供的CPLD现场可编程逻辑电路与编程软件编写出多种逻辑电路，提供平台的示波端口与仿真软件观测多种逻辑电路的输出，达到数字电子技术实验和逻辑电路开发所期望的目的。4、在电路测量方面，可以通过实验平台的“示波”输入端口进行4路信号波形的同步测量与显示；5、在对各种光电传感器进行实验时，实验平台提供的“虚拟仪器”功能将提供各种所需波形的信号，实现对光电器件伏安特性、时间响应、光谱响应等特性参数的测试。6、在光电检测技术实验中，利用实验平台提供的备件可以搭建各种光电检测系统，并将其光电传感器件接入自行设计的电路，再用平台提供的测量手段和计算机软硬件实现最终的实验目标。7、对于“现代光学工程”实验，利用实验平台的光学实验台及各种光学系统支持架便能构成各种光学成像系统，在其像面位置安装恰当的图像传感器，图像传感器的输出通过计算机数据采集系统将图像数据送入计算机便可通过计算软件得到实验目的测试目标与显示等功能。当然，实验平台潜在的功能还很多，它在物理学实验中的光学、电学、光电、光磁等学科定会发挥更大的作用，是理工科大学实验教学的重要平台，也是高新技术企业的开发实验平台。在仪器总体设计中注重实验者动手能力和创新思维的培养，通过试验平台提供的电子元器件、光电传感器、光学元器件、光学调整与安装夹持机构使其能够在实验指导书与实验指导教师的指导下完成各种规范的实验与创造性的设计实验。附图说明图1光电综合实验平台基本结构；图2功能电路板组成模块；图3多路同步示波功能系统；图4计算机控制流程图；图5多路伏安特性测试系统；图6多路同步示波同步逻辑；图7伏安特性测试控制信号逻辑。其中1-计算机系统，2-光学实验平台，3-测量仪表平台，4-电子实验操作平台，5-信号源输出端口，6-光电倍增管实验装置，7-信号产生电路板，8-功能电路板，9-示波输入端口，81-同步逻辑控制器、82-示波逻辑、83-参数设置、84-A/D组、85-存储器组、86-伏安特性控制逻辑、87-数字阶梯波发生器、88-数字锯齿波发生器组、89-接口控制电路、90-接口总线。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明如图1所示的光电综合实验平台，包括由计算机系统1，光学实验平台2，测量仪表平台3，电路实验台4，信号源输出端口5，光电倍增管实验装置6，信号产生电路板7，功能电路板8，示波输入端口9等部件。其中如图2所示的功能电路板8主要包括同步逻辑控制器81、示波逻辑82、参数设置83、A/D组84、存储器组85、伏安特性控制逻辑86、数字阶梯波发生器87、数字锯齿波发生器组88、接口控制电路89等模块。功能电路板8通过接口总线90与光电综合实验平台上的计算机系统1相连。光电实验平台的主要部件有1、半导体光电器件与光电倍增管等光电器件由电子市场上购买各种品牌的半导体光电器件与光电倍增管均可以用作备测器件。2、线阵CCD图像传感器可用于测量光栅的线阵CCD有很多，如TCD1500C(5340像元)、TCD1702C(7500像元)、TCD2901D(10550×3像元)等，这些线阵CCD均为日本东芝公司生产，当然其它公司生产的类似线阵CCD均可以采用。3、面阵CCD图像传感器可由电子市场上购买多种品牌的面阵CCD图像传感器。4、各种光源可从电子市场上购买各种光源。5、计算机系统可由电子市场上购买多种品牌的计算机系统。6、数字电压表、数字电流表及数字照度计可由电子市场上购买多种品牌的数字电压表、数字电流表及数字照度计。通过本专利技术的光电实验平台可以完成如下的实验1.多路同步示波功能多路同步示波功能系统如图3所示。具体方法为同步逻辑控制器81产生SH、SP和FC三路同步脉冲，其逻辑关系如图6所示，再通过示波逻辑82产生示波控制信号同步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电综合实验测试方法，其特征是：功能电路板对同步逻辑信号的各项参数进行设置，并启动设备开始工作，然后进入等待状态，等待硬件申请中断，硬件在设置参数并启动后进行多通道同步的Ａ／Ｄ转换，并将转换结果存入存储器内，然后计数，如果计数器的值达到设置的数值则申请中断，否则继续Ａ／Ｄ转换，当硬件产生中断请求后，软件响应请求，并开始传输数据、显示波形；数据传输结束后，判断是否要停止设备，如果要停止设备，则停止硬件设备，退出多路同步示波功能，否则等待下一次硬件中断请求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆有，
申请(专利权)人：天津市耀辉光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]