光电综合实验平台制造技术

本实用新型专利技术属于光电综合实验平台。包括计算机系统，光学实验平台，测量仪表平台，电路实验台，信号源输出端口，光电倍增管实验装置，信号产生电路板，功能板，示波输入端口组成；示波输入端口与功能电路板连接，功能电路板与计算机系统连接；实验平台上或光学实验平台搭建的被检测系统通过功能电路板将需要检测的信号送至计算机中，计算机显示获得被测信号的图形。本实用新型专利技术不仅可以满足学习电学、光学、光电器件、光电技术、光电检测技术等课程的实验教学要求，而且，对每种实验都能进行深入的实验设计，光电综合实验平台提供了各种电子器件，学生自己动手用连接导线接成各种实验电路并通过平台提供的数字电压与电流表或虚拟测量仪器测量电路参数。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于实验教学仪器，更具体的应属于光电综合实验平台。
技术介绍
综观我国理工科院校现有的大学实验教学仪器，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
本技术提供了一种光电综合实验平台，通过基本光电实验平台的整体设计，使仪器具有光、机、电、算相结合。本专利技术的光电综合实验平台，包括计算机系统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，功能板8，示波输入端口9组成；其特征是示波输入端口与功能电路板连接，功能电路板与计算机系统连接；实验平台上或光学实验平台搭建的被检测系统通过功能电路板将需要检测的信号送至计算机中，计算机显示屏幕上显示获得被测信号的图形。所述的光学实验台由导磁材料平板构成，其上安装能够搭建成各种光学系统的多种光学调整架，并且在这些光学调整架的输出端连接光电接收器，进行光电转换，再将光电接收器的输出接到由电路实验台组建的测量电路。所述的测量仪表台上安装有数字电流表与数字电压表，分别用来测量电路实验台搭建的电路直流参数；电路实验台上安装有多种电子元器件和搭建电路用的插孔，以便搭建出各种实验电路。所述的实验平台提供多种信号输出端口，这些信号均来源于实验平台内部安装的信号产生电路板。所述的实验平台前面设置有光电倍增管。使光电倍增管实验能够既方便又灵活地进行。所述的示波输入插口是四个，能够同步、并行输入四路电信号；它们是二个量程可变的数字电流表、二个量程可变的数字电压表、一个量程可变的数字高压表和一个自动改变量程的数字照度计测量仪表，直接用来组成各种测量电路。所述的电路实验台上安装有多种常用的电子元器件，利用这些器件和连接导线能够组装成各种实验电路和光电检测电路，进行各种各样的实验；电路实验台上设置有易损件安装窗口，平台上的所有易损电子器件都安放在此，以便于更换。所述的一种光电综合实验平台，其特征是所述的实验平台前面板是可拉开式结构。本专利技术的功能电路板是使实验平台具有示波与图示功能的重要部件，将具有同步逻辑控制器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等功能的电子元器件焊接在电路板上。功能电路板测试多路同步示波功能的方法是由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到接口总线上，接口总线传递给计算机系统，将波形显示在计算机屏幕上。多路同步示波功能的示波逻辑信号的各种具体参数由计算机软件通过接口总线、接口控制电路进行参数设置，实现同步信号可调。功能电路板测试多路同步示波功能的方法是同步逻辑控制器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控制A/D转换电路组84，A/D1～A/Dn； CH1～CHn为连接被测电路的n条信号通道即示波输入端口9，分别连接n组A/D转换电路84；在示波控制信号的控制下同时对n条信号通道进行A/D转换并将数字信息存放到各自相应的存储器85内；示波逻辑发生器在采样数量达到要求后，向接口控制电路89发出信号，请求接口控制电路89传输数据，接口控制电路89通过计算机接口总线90实现与计算机系统1间的数据传输；计算机软件读取各信号通道的数据，并分别显示在计算机系统1的显示器上；SH、SP、FC信号的各种具体设置由计算机软件通过接口总线90、接口控制电路89发送到同步逻辑控制器81。功能电路板测试晶体管、光电耦合器件与各种光电器件的伏安特性的方法其特征是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。功能电路板测试晶体管、光电耦合器件与各种光电器件的伏安特性的方法是将晶体管、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。功能电路板测试晶体管、光电耦合器件与各种光电器件的伏安特性的方法同步逻辑控制器81产生SH、SP和FC三路同步脉冲，通过伏安特性控制逻辑86分别送给两组数字信号发生器—数字阶梯波发生器87和数字锯齿波发生器组88，SH、SP和FC以及阶梯波与锯齿波的逻辑关系如图7所示。阶梯波信号驱动外部光源设备；锯齿波信号驱动n个被测电路或元器件，阶梯波信号驱动的外部光源设备将光信号传递给受锯齿波信号驱动的n个被测电路或元器件。n个被测电路或元器件的输出信号分别连接n组A/D转换电路A/D1～A/Dn；在伏安测试信号的控制下同时对n个输出信号进行A/D转换并将数字信息存放到各自相应的存储器内，伏安测试信号逻辑发生器在采样数量达到要求后，向接口控制电路发出信号，请求接口控制电路传输数据；接口控制电路通过计算机接口总线实现与计算机间的数据传输，计算机软件读取各信号通道的数据，并分别显示在显示器上；SH、SP、FC信号的各种具体设置由计算机软件通过接口总线、接口控制电路发送到同步逻辑控制器。计算机系统，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。利用光电实验平台不仅可以满足学习电学、光学、光电器件、光电技术、光电检测技术等课程的实验教学要求，而且，对每种实验都能进行深入的实验设计，从而提高实验水平。光电综合实验平台提供了各种电子器件，学生可以自己动手用连接导线接成各种实验电路并通过平台提供的数字电压与电流表或虚拟测量仪器测量电路参数。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。图8带有泰曼—格林干涉系统的光电综合实验平台；图9(a)晶体管共发射极交流放大电路实验装置；图9(b)晶体管共发射极交流放大电路图；图10光电三极管特性参数测量装置。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，10-He-Ne激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电综合实验平台，包括计算机系统（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），功能板（８），示波输入端口（９）组成；其特征是示波输入端口与功能电路板连接，功能电路板与计算机系统连接；实验平台上或光学实验平台搭建的被检测系统通过功能电路板将需要检测的信号送至计算机中，计算机显示屏幕上显示获得被测信号的图形。

【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：王庆有，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]