光电法透过率测量实验仪的硬件设计

介绍了一种以激光为光源对透过率进行测量的学生实验仪组成原理,实验仪主要由硬件和软件两部分组成.考虑到实验教学的特点,仪器采用模块化设计,以便于学生灵活操作,尽可能多地为学生提供动手的机会.描述了各个硬件模块的设计原理,重点是光电信号处理部分的各个电路模块的设计.阐明了激光调制光源等关键光电器件的选择方法.实测结果证明.整个仪器可以满足透过率测量要求.     

基于LabVIEW的VLC-LED模组结温非接触式测量系统设计

可见光通信中LED模组结温影响其光、色、电特性及工作寿命,对模组结温的测量及管理十分重要。因LED模组管脚存在无法接触测量的缺点,LED结温非接触式测量方法广受关注。在研究双光谱参数测量LED结温的基础上,开发了VC-LED模组结温的非接触式测量系统。该系统主要由恒流源控制、光谱数据采集和数据分析处理3个模块组成。经实验验证,双光谱参数法与中心波长法相比,两者结果偏差在3℃以内。采用该系统测量LED模组结温,不但直观、准确,且不需要接触LED管脚,实现了LED模组结温的非接触测量。     

采用RBF神经网络与光谱参数的LED结温预测

为快速、准确地预测大功率LED的PN结温度,提高其发光效率、延长使用寿命,在分析LED光谱法测量结温的基础上,搭建实验平台,采集不同电流、不同结温下的双光谱参数,利用回归逼近方式分析结温与光谱参数的关系,并基于RBF神经网络理论建立LED结温预测模型。实验验证发现,与正向电压法相比,该方法仅存在3℃的预测误差,且无需考虑半导体内部复杂结构,可以快速、简单、准确地预测LED结温。     

基于虚拟仪器的LED特性测量系统设计

运用虚拟仪器技术设计了一个测试LED伏安特性曲线及导通电阻的系统.该系统利用数据采集卡采集数据,然后由LabVIEW软件对数据进行处理和运算,最后把测量结果显示在前面板上.系统利用软件实现了由传统硬件完成的功能,降低了仪器成本,且具有使用方便、连接灵活等优点.     

双光栅衍射位移测量实验仪的研制

介绍了一种双光栅衍射位移测量教学实验仪器的工作原理、系统结构、研制内容、实测结果以及在实验教学中的应用。     

自相关法测量飞秒激光脉冲宽度

利用自相关仪可以测量飞秒激光脉冲宽度,文章简要介绍这种仪器的结构及原理。     

一种测量刚体材料应变的组合实验仪

测定刚体材料的应变不仅在工程技术上而且在科学研究的许多领域都具有非常重要的地位.现有技术的刚体材料应变实验仪结构复杂使用不方便,并且不能消除由于温度的变化带来的测量误差.本作品提供一种结构简单、使用方便测量刚体材料应变的组合实验仪,利用直流单臂电桥的平衡条件和电阻应变效应原理来测量刚体材料的微小应变,通过设置温度补偿片减小了温度变化所引起的测量误差.该实验仪作为学生的选修实验或综合性实验可在高校大学物理实验室推广应用.     

介电弛豫过程对基于电声脉冲法的空间电荷测量的影响

空间电荷引发的电场畸变严重威胁电介质的绝缘性能,针对目前空间电荷研究中没有考虑松弛极化过程对电场分布的影响,基于电声脉冲法原理,考虑单一形式松弛极化和空间电荷分布动态变化过程,对介电弛豫影响下的空间电荷进行仿真分析。结果表明:极化达到稳态的时间与空间电荷测量的持续时间可比拟时,松弛极化会阻挡对电极附近电荷运动过程的认知,给测量到的电场分布引入严重误差;极化随时间变化的幅度越大、速度越快,松弛极化所造成的影响就越大。根据电位边界条件建立优化模型,初步提出了一种基于最小二乘法的修正方法来有效消除误差。     

基于FPGA的脉冲信号参数测量系统设计

设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)作为主控制器的脉冲信号参数测量系统,采用单片机与FPGA相结合组成系统架构,并通过高速A/D、高速比较器、放大器等硬件电路实现脉冲信号参数采集,数据存入FPGA内部RAM中并进行处理,单片机读取数据并转换后在LCD显示测得参数。该设计实现了脉冲信号幅度、频率、占空比、上升时间等参数测量。测试结果表明,系统测量误差满足设计要求,具有性价比高、功能拓展灵活等特点。     

精密结构光轮廓测量实验仪设计与应用

为实现工业零件表面快速精密无损检测,设计了结构光投影与点云处理实验仪。该结构光轮廓测量实验仪使用DLP投影机与CMOS相机构建结构光测量模块,通过正弦条纹相移算法获得单一视场下待测物体表面三维点云;配备步进电动机驱动的旋转平台,对不同视场的点云数据进行拼接,获得完整的物体表面三维数据;通过点云处理流程,调节对应的参数,实现对工业零件表面的精密表征。实验结果表明,该实验仪重复性误差<2.5%,相对误差<3%。该实验仪成本较低,且可根据需要自定义参数,适合小批量工业质量检测,也可用于实验教学与新工科教学实践。     

基于ARM9的超声实验仪研制

简述了基于ARM9的超声实验仪的工作原理以及硬件和软件构成,进行了硬件平台的设计、驱动程序和应用程序的开发.硬件部分采用模块化设计,便于开发过程中的测试和后续的开发;控制部分采用FPGA作为协处理器,提高系统的集成度.系统使用Linux操作系统,应用程序使用QT编写,得到友好的人机界面.研制了样机,并进行了样机的调试.试验表明,系统各部分运行正常,能发射高频超声脉冲,可以对回波信号进行放大、采样和显示,实现了系统设计功能要求.     

基于uPSD的PID控制实验仪的研制

阐述了基于uPSD3212C的PID控制实验仪的系统构成及原理,并重点介绍了温度测量和转速测量等主要的外围电路。同时对uPSD的PWM和PLD等内部资源的配置方法也作了具体介绍。     

基于虚拟仪器的中学物理实验仪系统的应用

本文着重介绍了基于Labview和声卡数据采集的中学物理实验仪器系统的实现过程，用电脑测量代替实验室的数字万用表、磁场测量仪、力测量仪、温度计等设备来实现实验室数字化，解决了将传统实验无法做的或看不到、摸不着的、抽象的物理现象变为可测、可看的直观现象的问题。     

基于微波光学实验仪研究光的干涉现象

利用微波光学实验仪研究杨氏双缝干涉、劳埃德镜、迈克尔逊干涉以及法布里-珀罗干涉,并且测定出了微波的自由空间波长,与实际值相比较为吻合.利用微波干涉模拟光的干涉实验,有助于发挥其在光学实验课程中的促进作用.微波光学实验仪提供了多种附件和实验方案,可以进行综合性、设计性和研究性实验,为大学物理光学部分的理论分析与实验教学提供便利.除此之外,还可以引导学生开展探究性学习,加深学生对物理规律的理解,从而提高教学质量.     

基于LabVIEW的虚拟脑电实验仪设计

利用LabVIEW软件的功能,采用硬件实验和虚拟实验相结合的形式,将LabVIEW应用于生物医学实验教学中。设计了虚拟脑电实验仪,首先通过微弱信号处理实验箱对脑电信号放大滤波,然后利用虚拟仪器技术实现脑电信号的采集、存储、显示和频域分析。     

基于单片机的不良导体导热系数实验仪的研制

研制了基于89C55单片机的不良导体导热系数实验仪,应用MAX6675芯片完成热电偶冷端补偿和数据AD转换,通过可控硅调相方式控制加热温度,LCD显示各项实验参数和曲线.该文介绍了系统硬件和软件的设计.     

LED光空间分布测量装置

根据光电信息科学与工程专业光电综合实验课程的需要,该文介绍了一种测量LED光空间分布的方法,并设计了一套基于PIC单片机的光照度采集系统。该系统以PIC单片机作为控制器,通过数字光照传感器模块采集LED光照度数值,通过IIC两线串行总线传输给单片机,单片机将接收到的光照度数据转换为四位八段数码管译码,再将译码通过IIC总线输送给数码管驱动芯片,驱动数码管显示光照度值。通过该系统可以实现LED光照度的采集,利用MATLAB对测量数据进行拟合,得到直观的LED光空间分布图形,即配光曲线。将该系统应用到光电综合实验中,可以加深学生对LED光空间分布测试方法的理解,掌握数据处理的方法,培养学生应用综合知识的能力。     

基于椭圆偏振法的薄膜厚度测量

选用Si3N4薄膜和ZrO薄膜两种光学材料作为测试对象以研究椭圆偏振法测量薄膜厚度的精度。实验结果表明,椭圆偏振法的精度较高,但对于数量级在几十个nm的光学薄膜,误差相对较大。该实验为进一步调试和改进测试平台,对单一材料多层膜和不同材料多层膜等更加复杂的膜系进行研究提供了参考。     

基于透射法的空气能见度测量

针对传统透射式能见度测量系统占地面积大、光学系统难以对准等缺陷,根据透射法原理,利用自制的仪器测量空气能见度,通过数据采集卡及LabVIEW编程,实现了对能见度数值的实时测量记录,在0⁵00m范围内有较好的测量精度,可应用于需要测量雾霾等天气情况下能见度数值的场所。     

基于扫频法的声速测量实验

介绍了基于扫频法的声速测量实验,借助声卡与虚拟仪器平台,产生扫频声波并分析空气管中的信号频谱,寻找驻波频率并求解声速。实验的设计改变了以往"固定声波频率,调节空气柱长度"的驻波测量模式,系统简单、实验误差小。