目录
应用物理学专业课程设计（论文)管理细则 (1)
课程设计报告模版 (5)
应用物理学专业课程设计报告撰写要求 (5)
应用物理学专业课程设计报告撰写格式 (7)
应用物理学专业课程设计（论文）成绩评定标准 (12)
应用物理学专业课程设计（论文)
管理细则
课程设计是重要的实践教学环节。它是根据教学计划的要求，在教师指导下对学生进行的阶段性基础或专业技能的训练，是对前期理论与实践教学效果的检验，是对学生综合分析能力与独立工作能力的培养过程。为做好课程设计教学工作，特制定本实施细则。
一、课程设计的目的意义
1、课程设计的目的是进一步巩固和加深学生所学的专
业理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、实验研究、报告撰写等基本技能。
2、培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力。
3、培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
二、组织管理及主要工作职责
课程设计由教研室负责具体实施。
1、教研室（专业负责人）工作职责
（1）根据本专业培养目标制定相应的课程设计大纲。
（2）负责审核课程设计题目、课程设计任务书等。
（3）负责落实课程设计任务，安排指导教师（包括选聘校内外指导教师）。
（4）负责对本教研室课程设计质量的监控。
（5）负责做好课程设计资料的归档工作。
3、课程设计任务书的编写要求
（1）．课程设计（论文）任务书及指导书由指导教师
编写，教研室主任（专业负责人）审定，课程设计（论文）的题目也可由学生自拟，但必须报教研室主任（专业负责人）审批，同意后方可在课程设计（论文）开始之前印发给学生。
（2）．课程设计任务书的格式应统一规范。任务书的内容要具体明确，主要包括设计（论文）题目、目的与要求、主要任务、参考资料。对相关资料的查阅及设计成果有明确要求。
四、选题原则
1、课程设计选题应满足该课程教学大纲的要求，题目尽量覆盖本课程教学的主要内容，以提高学生综合应用所学知识的能力。题目的深度、广度和难易程度要适当，使学生既能获得充分的实践锻炼，又能在规定的时间内经过努力完成任务
2、课程设计选题应尽可能有实用价值，对于多人一题的原则上应做到每个学生有部分设计参数不相同。
3、课程设计选题要紧密围绕课程体系和理论知识，设计内容要尽可能结合生产实际，并不断更新以适应学科发展的要求。
4、课程设计的题目一般由指导教师拟订，经教研室主任（专业负责人）审核后执行。设计课题要适时更新，同一课题原则上不超过20名学生。
六、学生课程设计要求
1、学生应当在指导教师指导下进行设计。
2、学生必须独立完成设计任务，严禁抄袭、剽窃他人成果或找人代做等行为，一经发现成绩以不及格记，并给予批评教育和严肃处理。
3、课程设计期间要严格遵守纪律，遵守作息时间，不得
迟到、早退和旷课，每天出勤时间不少于6小时。因事、因病不能参加设计的，需履行请假手续，否则按旷课论处。
4、课程设计期间要爱护公物、搞好环境卫生，保证设计室的整洁、文明、安静。
八、课程设计（论文）答辩
答辩是课程设计（论文）中一个重要的教学环节，通过答辩可使学生进一步发现设计（论文）中存在的问题，进一步加深对课程的理解，从而取得更大的收获，圆满地达到课程设计（论文）的目的与要求。对于有些课程亦可不答辩，而采用其它形式来考核，如质疑等方式。
九、成绩评定
1．答辩结束后，应及时确定学生的答辩成绩。课程设计的成绩建议由平时成绩（占20%）、成果成绩（占60%）和答辩成绩（占20%）三部分组成，三部分的最终权重由教研室自行制定。
2. 课程设计(论文)的成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，评为优秀的学生人数一般不超过25%。及格与不及格人数不低于15%。
3. 学生的课程设计（论文）成绩登记表应由指导教师和教研室主任（专业负责人）审核签字，交学院(系)存档。对答辩成绩不及格者，可按学校规定在适当时间重新答辩。
十、资料归档
1、课程设计报告（论文）经指导教师审查验收后，方可印刷装订与归档。
2、课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、设计总说明或摘要、正文、参考文献附录。
3、课程设计（论文）的成果及相关资料由授课教研室负责保管，一般保管3 年，对于有示范意义的优秀课程设计图纸及说明书（论文）保管期限可适当延长。
4、装入档案袋中的资料包括课程设计说明书（论文）、课程设计的成果、理学院课程设计（论文）成绩登记表、教研室课程设计（论文）工作总结。如学生课程设计硬件成果无法放入档案袋内，可以另存它处，但必须在档案袋封面上注明存放地。
十一、其他
本实施细则自印发之日起执行，未涉及的事项均按学校“课程设计（论文）”的有关规定办理。
应用物理学专业
2011-6-25
理学院应用物理学专业
课程设计报告
学院：理学院
专业名称：
学生姓名：
指导教师：
时间：年月
课程设计任务书姓名学号指导教师设计题目
设计内容
设计目标
研究方法
步骤
预期结果
计划与进
步的安排
参考资料
填写时间
目录
1.课程设计内容2
2.课程设计目的2
3.背景知识2
4.准备工作2
5.研究步骤与方法2
5.1. 步骤1：步骤名称(二级标题) (2)
5.1.1. ............................................................................... 步骤1.1：步骤名称(三级标题) 2
5.1.1.1. ................................................................. 步骤1.1.1：步骤名称(四级标题) 3
5.2. 步骤2：步骤名称 (3)
5.3. 步骤n：步骤名称 (3)
6.研究结果及分析3
7.研究设计结论3
8.问题及心得体会3
9.对本设计过程及方法、手段的改进建议3
10.任务分配3
11.参考文献4
课程设计报告名称
1. 课程设计内容
具体内容。
2. 课程设计目的
具体内容。
3. 背景知识
包括对背景知识、设计原理等内容的介绍。
4. 准备工作
具体内容。
5. 研究步骤与方法
说明：如果有小组情况，请先写明小组分工情况。这部分的内容主要突出自己单独负责的部分，与其他人合作的部分，简要列出即可。
另外，标题最多列至4级，如果不需要，删除即可，如果需要，复制即可。
5.1. 步骤1：步骤名称(二级标题)
请注意更改标题名称，下同。
具体内容。
5.1.1.步骤1.1：步骤名称(三级标题)
具体内容。
5.1.1.1. 步骤1.1.1：步骤名称(四级标题)
具体内容。
5.2. 步骤2：步骤名称
具体内容。
5.3. 步骤n：步骤名称
具体内容。
6. 研究结果及分析
具体内容。
7. 研究设计结论
具体内容。
8. 问题及心得体会
具体内容。
9. 对本设计过程及方法、手段的改进建议
具体内容。
10. 任务分配
·人员1：×××
·人员2：×××
·人员2：×××
·这一部分说明合作完成课程设计的人员姓名及主要任务。
11. 参考文献1.具体内容。
应用物理学专业课程设计报告
撰写要求
1．封面
题目名称应该简练、准确、有概括性，通过题目使读者大致了解课程设计报告的内容、专业的特点和学科的范畴。题目字数一般不宜超过20字，如果确有需要，为避免冗长，可以另设副标题。
2．目录
目录按三级标题编写（即1......、1.1......、1.1.1......），要求标题层次清晰。目录中标题、页码应与正文中的标题、页码一致。
3．设计总说明
主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料，字数要在1000－1500字以内。
4．关键词
关键词是从课程设计报告中选出并表示全文主题内容的单词或术语，不得杜撰，一般为3－5个。
5．绪论（前言）
绪论（前言）是全篇文章的开场白，应说明本课题的意义、目的、研究范围及要求达到的技术参数；简述本课题应解决的主要问题。不要与设计总说明雷同，不要成为设计总说明的注释。
6．正文
正文是课程设计报告的核心部分，是对研究或设计工作的详细表述，应占全文的较多篇幅。学生要根据课程设计报告课题的性质，参照以下一般性要求，组织撰写课程设计报告的相关内容。
理工类课程设计报告中一般包括任务的提出、方案论证、设计与计算（可分为总体设计和单元设计几部分）说明、试验调试及结果的分析、结束语等内容。要求理论依据充分，数据准确，公式推导及计算结果正确。
对于计算机软件类型课程设计报告要求同理工类。涉及到计算机软件：学生要独立完成一个软件或较大软件中的一个模块，要有足够的工作量；要写出相关的设计文件；能够进行计算机演示和给出运行结果
为了使学生在技术经济分析能力方面得到锻炼，凡涉及到应用于实际中产生经济效果的课程设计报告，如理工类的工程设计型、产品开发型、软件开发与仿真型和管理等类型的课程设计报告，都要进行技术经济分析。
7．参考文献
参考文献是课程设计报告不可缺少的组成部分，它反映课程设计报告的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度。一份完整的参考文献也是向读者提供的一份有价值的信息资料。参考文献必须是学生本人真正阅读过，以近期发表的文献为主，应与课题直接有关。文献按照在正文中的出现顺序排列。参考文献的条目应尽可能少而精（可列入5篇左右的主要参考文献），一般不得引用非正式发表的文献（硕、博士学位论文可引用）。
8．附录（包括工程图纸、计算机编程程序报告等）
对于一些不宜放入正文中、但作为课程设计报告又不可缺少的组成部分或有主要参考价值的内容如产品报告、各类标准、专利及未公开发表的研究报告、公式的推演、编写的算法语言程序等，可编入课程设计报告的附录中；如果引用的实例、数据资料，实验结果等符号较多时，为了节约篇幅，便于读者查阅，可以编写一个符号说明，注明符号代表的意义。附录的篇幅不宜太多，一般不要超过正文。附录序号用“附录A、附录B”等字样表示。
工程图纸：绘图是工程设计的基本训练，课程设计报告中应鼓励学生用计算机绘图。课程设计报告图纸应符合相关专业所属行业的制图标准，如对图纸规格、线型、字体、符号、图例和其他表达的基本要求。
计算机编程程序报告：是计算机软件开发基本训练，主要内容应包括开发环境、运行环境、设计思路、源代码模块解释以及有关的操作要求说明。
应用物理学专业课程设计报告撰写格式
1．格式要求
课程设计报告文本要按学校规定的格式用A4纸打印，或手写，正文中的任何部分不得写到文稿纸边框以外，文稿纸不得随意接长或截短，汉字必须使用国家公布的规范字。
装订线为1cm，位臵为“左侧”。
版面页边距上为2.5cm，下为2.5cm，左2cm，右为2cm。
页眉距边界为1.5cm，页脚为1.75cm。首行缩进2个字，1.5倍行距。
页脚格式为第几页共几页，居中，用宋体五号书写。
2．撰写格式
（1）目录
“目录”标题采用三号黑体字，居中。下空一行为章、节、小节及其开始页码，为小四号宋体字，1.5倍行距。
（2）题目、设计总说明及关键词
题目为三号黑体字居中。
设计总说明部分应与题目保持一定间距，可取段前值为18磅。“设计总说明：”、“关键词：”标题为小四号黑体字，设计总说明内容、关键词为小四号宋体字。各关键词之间用分号分开，最后一个关键词后面无标点符
号。
3．正文
工程设计类的课程设计报告书写正文字数不少于八千字；研究类课程设计报告的课程设计报告字数不得少于1万，可分为章、节、小节。每章标题为三号黑体字，首行不缩进。节为四号黑体字，小节为小四号黑体字，首行均不缩进。正文采用小四号宋体字，首行缩进二个字。公式应另起一行，公式序号按章节顺序编号。表格、插图按章节顺序编号，图中坐标应标注单位。
4．总结
通常为最后一章，标题为三号黑体字，首行不缩进。其他部分参考正文部分要求。
5．参考文献
课程设计报告引用的文献应以近期发表的与课程设计工作直接有关的文献为主。参考文献是课程设计报告中引用文献出处的目录表。凡引用本人或他人已公开或未公开发表文献中的学术思想、观点或研究方法、设计方案等，不论借鉴、评论、综述，还是用做立论依据、学术发展基础，都应编入参考文献目录。直接引用的文字应直录原文并用引号括起来。直接、间接引用都不应断章取义。按引用先后顺序用阿拉伯数字和方括号[ ]放在引文结束处最后一个字的右上角作为对参考文献表相应条目的呼应。
“参考文献：”标题为三号黑字体。参考文献表中的文字为小四号宋体，首行不缩进。按参考文献在课程设计报告中出现的次序，用中括号（如“［1］”）的数字连续编号，依次书写作者、文献名、杂志或书名、出版时间、卷号或期刊号以及文献在所引用刊物的位臵等内容。
参考文献书写格式为：
期刊：［序号］作者．文献题目［J］．期刊名，年份，卷号（期号）：起止页码．
例：［1］凌志华.STN-LCD技术的发展［J］.液晶与显示，2002，17（4）：233-242.
书籍：［序号］作者．书名［M］.版本（第1版略）．出版地：出版者，出版年:起止页码．例：［2］周其凤，王新久.液晶高分子［M］.北京：科学出版社，1994:27-38.
文集：［序号］作者．题目［A］．编者(任选）．［C］//文集名，出版地：出版者，出版年:起止页码.
例：［3］陈兵，徐寿颐.新型烷基环己基炔类液晶的合成与性质[C]//.2002年中国平板显示会议论文集,深圳：深圳天马微电子股份有限公司，2002:167-168.
学位论文：［序号］作者．题目［D］．保存地点：保存单位，年份．
例：［4］闫石.液晶光控取向膜材料的研究［Ｄ］．长春：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，2001.
专利：［序号］专利所有者．专利题目,国别：专利号［P］.出版日期．
例：［5］吕永积，王群伟，邵佑军，等.平板真空摄像器件,中国专利：ZL95241185.7［P］.1997-08-09.
国际、国家标准：［序号］标准编号，标准名称［S］．出版地：出版者，出版年。
例：［6］全国文献工作标准化技术委员会第七分委员会.GB/T5795-1986 中国标准书号［S］.北京：中国标准出版社，1986.
电子文献：［序号］主要负责者.电子文献题名［电子文献及载体类型标识］.出版地：出版者[引用日期]. 获取和访问路径.
例：[7]Online Computer Library Center,Inc. Historu of OCLC[EB/OL].[2000-01-08].https://www.doczj.com/doc/439911110.html,/about/history/default.htm.
其他（技术报告）：［序号］作者．文献名称［R］．出版地：出版者，出版年:起止页码．例：［8］Yang Xiaowei. Measurement Technique&Measurement Equipment［R］.UK:Philips report,2002:22-23.
注：文献类型和电子文献载体标志代码：
文献类型和标识代码
文献类型标志代码
普通图书M
会议录 C
汇编G
报纸N
期刊J
学位论文 D
报告R
标准S
专利P
数据库DB
计算机程序CP
电子公告EB
电子文献载体和标志代码
载体类型标志代码
磁带(magnetic tape) MT
磁盘（disk）DK
光盘（CD-ROM）CD
联机网络（online）OL
6．致谢
采用小四号宋体字，首行缩进二个字。
7．其它
①标点符号
课程设计报告中标点符号应按新闻出版署公布的“标点符号用法”使用。
②名词、名称
科学技术名词术语尽量采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部颁标准中规定的名称，尚未统一规定或叫法有争议的名词术语，可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时，首次出现时应在括号内注明其含义。外国人名一般采用英文原名，按名前姓后的原则书写，不可将外国人姓名中的各部分漏写。一般很熟知的外国人名(如牛顿、爱因斯坦、达尔文、马克思等)可按通常标准译法写译名。
③量和单位
毕业设计(课程设计报告)中的量和单位必须采用中华人民共和国家标准GB3100-GB3102-93，它是以国际单位制(SI)为基础的。非物理量的单位，如件、台、人、元等，可用汉字与符号构成组合形式的单位，例如件/台、元/km。
④数字
毕业设计(课程设计报告)中的测量、统计数据一律用阿拉伯数字。
⑤标题层次
毕业设计(课程设计报告)的全部标题层次应有条不紊，整齐清晰，相同的层次应采用统一的表示体例，正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应，不应有与标题无关的内容。
章、节、小节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法，第一级为“1”、“2”、“3”
等，第二级为“2.1”、“2.2”、“2.3”等，第三级为“2.2.1”、“2.2.2”、“2.2.3”等，但分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级，两级之间用下角圆点隔开，各级的末尾不加标点。各层标题均单独占行书写，各级标题序数顶格书写，空一格接写标题，末尾不加标点。第四级以下单独占行的标题顺序采用A，B，C....和a，b，c.两层。正文中对总项包括的分项采用（1）、（2）、（3）…的序号，对分项中的小项采用①、②、③…的序号，数字加括号后，不再加其他标点。
⑥公式
公式应另起一行，与正文格式相同。一行写不完的长公式，最好在等号处转行，如做不到这点，在数学符号(如“+”、“-”号)处转行，数学符号应写在转行后的行首。公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末，在公式和编号之间不加虚线，公式可按全文统一编序号，公式序号必须连续，不得重复或跳缺。重复引用的公式不得另编新序号。
公式中分数的横分线要写清楚，特别是连分数(即分子和分母也出现分数时)更要注意分线的长短，并将主要分线和等号对齐。在叙述中也可将分数的分子和分母平列在一行，用斜线分开表述。
⑦表格
每个表格应有自己的表题和表序。表题应写在表格上方正中，表序写在表题左方不加标点，空一格接写表题，表题末尾不加标点。全文的表格统一编序，也可以逐章编序，不管采用哪种方式，表序必须连续。表格允许下页接写，接写时表题省略，表头应重复书写，并在右上方写“续表××”。此外，表格应写在离正文首次出现处的近处，不应过分超前或拖后。表题的字体可设置为五号黑体，表格中的内容可设置为五号宋体。
⑧插图
毕业课程设计报告(设计)的插图必须精心制作，线条要匀称，图面要整洁美观，插图应与正文呼应，不得与正文脱节。每幅插图应有图序和图题，全文插图可以统一编序，也可以逐章单独编序，不管采用哪种方式，图序必须连续，不得重复或跳缺。由若干分图组成的插图，分图用a，b，c...标序，分图的图名以及图中各种代号的意义，以图注形式写在图题下方，先写分图名，另起行后写代号的意义。图应在描纸或白纸上用墨线绘成，或用计算机绘图。图序、图题的字体可设置为五号宋体。
应用物理学专业课程设计（论文）成绩评定
标准
课程设计是重要的教学环节，对于学生深入掌握本专业的主干课程起着至关重要的作用，课程设计的内容也是为学生毕业设计打好基础的教学环节。
设计完成后，学生按要求上交课程设计报告。指导教师根据学生课程设计的实际完成情况、在课程设计中的表现、学生上交的课程设计报告内容进行综合评定。
所占比例：课程设计实际完成情况占50%，课程设计答辩占30%，设计过程中的表现占20%。指导教师按要求在成绩评定表上打分。
课程设计最终成绩分为“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五级。“优秀”为100分到90分，“良好”为89分到80分，“中等”为79分到70分，“及格”为69分到60分，“不及格”为60分以下。具体要求如下：
优秀：独立完成作业；对提出的设计问题有针对性回答，能运用数值分析的基本理论解决问题；分析问题正确、全面，具有一定的深度；报告中心突出，论据充分，层次分明，逻辑清楚，文字结构严谨。
良好：分析问题正确、全面；对所学课程理论理解正确，中心突出，论据较充分，报告编写层次比较分明，文句通顺。
中等：分析问题正确、全面；主要数据计算、模拟与实验结果基本吻合，基本可以解决实际问题；文字通顺。
及格：有一定的所学课程理论分析，通过计算机进行一定程度的数值模拟或基本的实验操作；主要数据计算、模拟与实验结果基本吻合，文字尚通顺。
不及格：对所学课程设计理论不清楚，设计方法混乱，主要数据计算、模拟与实验结果不吻合；问题分析有严重的理论错误，层次混淆不清；或基本内容属抄袭他人结论。
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）围的电磁辐射称 μ）到（0.78m 为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间、给定方向上单位立体角所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= = 又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
光电检测原理与技术课程设计 光电准直系统
一、引言 准直系统是利用光学自准原理，利用小角度测量或可转化位小角度测量的一种常用技术测试仪器。所谓光电准直系统就是光学准直系统与光电技术结合的产物。它具有测量精度高的优点，在精密，超精密定位方面有重要的作用。 小角度测量有多种方法，本实验主要采用平面反射镜的光学杠杆原理，在探测光斑移动时使用CCD来经行图像的采集。 关键字：光学杠杆光学准直系统望远镜系统照明系统 CCD 二、基本原理： （一）光学准直系统的基本原理 这部分系统，通常是由光源，位于物镜焦平面上的分划板和物镜三部分组成，望远镜实际上是准直装置的你应用，它是将入射的平行光在其焦平面上，然后再用目镜直接观察光斑的变化。 图2.1 准直系统原理 图2.2 望远镜系统工作原理 一个准直管和一个望远镜组合，两个装置的光轴在一条直线上，我们将看到从发光点F发出的光线通过准直管的物镜变为平行于主光轴的光束，进入望远镜的物镜之后在汇聚到F点；同样发自焦平面上另一点F1的光线射出准直管后变成方向平行与光轴的光束，它在进入望远镜后汇聚于其焦平面的F1点。因此，线位移之比等于两系统焦距之比。由于平行光束成像的位置位移的由他的方向所确定，而不受平行光束在进入透镜前所走过的距离的影响，所以与发光点F及F1相关的像F及F的位置不依赖于准直管和望远镜之间的距离。 在准直管的前面放置一个全反射镜，准直管发出的平行光束再由它本身来接受，就相当与集准直管与望远镜一体，这就是准直的原理。 将一个刻度线的图像以平行光束（准直光）的形式投射到反射镜上，该反射镜将其光束反射回准直系统。如果反射镜与光轴垂直则光束将返回其自身。如果反射镜倾斜一个角度α，则其反射光将于2α反射回来。根据反射光的倾斜程度，自准图像将会以更大的角度发生位移。通过测量自准直图像在X轴Y轴上的唯一可以测量得反射镜的角度变化。自准直已为平行光。其测量结果不受距离的影响。 图2.3 准直管简易图 2.1.2 高斯系统 为了使目镜不受光源遮挡，高斯系统的自准直仪光路在其光轴上加有析光镜。测微平行光管具有类似的光学系统，只是用立方棱镜代替了析光镜，立方棱镜由两个直角镜胶合而成，其中一棱镜的胶合面镀有析光膜。这种光学系统有一个盲区，当这自准直像与原中心十字丝靠得很近或有重叠部分时便无法使双刻线瞄准，因而也就测不出相应的反射镜偏转角。 图2.4 高斯自准（1） ｌ、光源２、聚光镜３、分光镜４、分划板５、准直镜 ６、反射镜７、目镜组８、目镜焦平面 下图是高斯系统的另一种光路安排，其特点是把析光镜（立方棱镜）放在物镜组的焦平面之前，这样由于其分光作用物镜就有两个共轭的焦平面。一个焦平面放置十字线分划板ｌ并被光源照明，另一焦平面放置双刻线分划板５。这种安排能使自准直象与原分划板分开（在视场中不再直接看到原分划板１），从而避
光电检测技术作业2 光电导灵敏度S g = 0.5X10 -6S/lx，1. 设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW， =0 。试求当 CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。 暗电导 g 2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的CdS光敏电阻用作光电传感 器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K ，继电器的吸合电流为2mA，电阻R 1K 。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在 3lx时吸合，问应如何调整电阻器R？
3. 在如图所示的电路中，已知R b 820 ，R e 3.3k ,U w 4V，光敏电 阻为R p ，当光照度为40lx时输出电压为6V，80lx时为9V。设该光敏电阻在30~100lx之间的 值不变。试求： （1）输出电压为8V时的照度。 （2）若R e增加到6k ，输出电压仍然为8V，求此时的照度。 （3）若光敏面上的照度为70lx，求R e 3.3k 与R e 6k 时输出的电压。（4）求该电路在输出电压为 8V时的电压灵敏度。
4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么PN结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107Hz？ 5为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压？ 6硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功率 最大？ 答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。 （2）显然，存在着最佳负载电阻Ropt，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率Pmax
《光电检测课程设计》 2016 年 12 月
目录 摘要 (3) 1绪论 (4) 1.1课题研究的意义 (4) 1.2国内外现状 (4) 2视觉测量系统 (5) 2.1直射型激光三角法测位移原理 (5) 2.2双光路激光三角法测厚原理 (6) 2.3测厚原理及特点 (6) 2.4光路系统特点 (8) 3图像处理部分 (9) 3.1图像预处理 (9) 3.2阈值的确定 (10) 3.3厚度的确定 (10) 4结论 (12) 参考文献 (13)
摘要：精确测量薄板类材料的厚度，讨论了激光器光束轴心线与成像透镜光轴夹角与系统分辨率的关系，并基于最小二乘法拟合得出了光斑距离与被测物厚度的函数关系式，最后通过标定实验对系统精度进行了实验论证。结果表明，该系统消除了双光路激光三角法上下测量系统难以同步的问题，分辨率高，精度控制在 10μm，良好地满足了工业测量的需求。 关键词：激光三角法最小二乘法薄板厚度
1.绪论： 1.1课题研究的意义 随着材料加工技术的发展和测试计量技术水平的提高，材料厚度的检测对仪器测量精度提出了更高的要求，同时也由在线测量逐步取代离线机械式测量。冷轧钢板作为汽车制造、机械加工、船舶制造、土木建筑和轻工业等领域的原材料具有广泛的用途，热镀锌工艺常用来进行钢板的防锈处理，据统计，全球每年产锌量大约一半被用在于钢板防锈处理上，因而，镀锌板厚度的高精度检测关系到镀锌工艺的优化和锌层用量的合理规划。针对镀锌板厚度高精度在线检测问题，提出了一种单镜头双光路激光三角测厚模型，该模型相对传统双光路激光三角测厚法而言，通过改进光路设计将分置于上下两条光路中的光电探测器合二为一，避免了两条独立光路中图像探测器难以同步工作的问题，使得测量结果不受被测物抖动的影响. 激光测厚的优势在于不接触被测物且测量精度高，可解决一些以往难以解决的问题，因此在实际应用中受到广泛青睐．激光三角法在线厚度测量通常都在Ｃ型机架上进行，而Ｃ型机架在大震动环境里自身难以避免震动，这导致上、下两组测量探头相对位置发生变化，产生测量误差．目前消除震动的方法有：震动隔离、震动补偿［１］等，其中震动隔离方法硬件设计较复杂，且不能消除Ｃ型机架自身震动［１］；传统的震动补偿法不能满足上、下探头测量数据与Ｃ型机架微位移变化厚度补偿数据的同步性．因此，仍不能很好地满足在线动态高精度测量的要求． 1.2国内外现状 现在，世界上激光三角法薄板在线测厚过程存在两个典型的问题：（１）被测工件在工件传输线上向前运动时伴有沿着激光束方向的前后轻微跳动；（２）Ｃ型机架在大震动环境里自身震动，这些问题会引起测量误差．对此，提出了三同步激光三角法厚度测量方法．该法利用ＣＣＤ同步驱动技术［２］，在同一时刻采集３组测量探头数据，其中，上、下两组测量探头对被测物体厚度进行测量；
郑州科技学院 《数字电子技术》课程设计 题目光电式报警器 学生姓名尚垚 专业班级电子科学与技术四班 学号201031108 院（系）电气工程学院 指导教师袁玉霞 完成时间2013年3月8日
目录 1 课程设计的目的 (1) 2 课程设计的任务与要求 (1) 3 设计方案与论证 (2) 4 设计原理及功能说明 (2) 4.1 系统组成 (2) 4.2 工作原理 (3) 5 单元电路的设计 (3) 5.1 光电转换 (3) 5.2 数字显示 (5) 5.3 声光报警 (9) 6 硬件的制作与调试 (12) 7 总结 (14) 参考文献 (15) 附录1：电路总体原理图 (16)
附录2：元器件清单 (18)
1 课程设计的目的 随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。然而传统的触摸式、开关式报警器等，虽然具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点，而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域。本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此可以得到广泛的应用。本文设计的光电报警器是光电二极管和报警器的灵活结合，它可以运用到各种生产线上，如博物馆里的防盗系统，并提示物品被盗地点，安全性能高，节约了人力资源，并且不易出错；还能运用到其它人力不能监测的环境。 2 课程设计的任务与要求 1、采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警； 2、采用数码管显示被遮挡的路数，无报警显0，1 路报警显1，2 路报警显2，同时遮挡报警显3；
1、光电测试技术的发展，从功能上来看具有什么特点： 1、 从静态测量向动态测量发展； 2、 从逐点测量向全场测量发展； 3、 从低速测量向高速测量发展，同时具有存储和记录功能。 2、测量中应遵循的原则：阿贝原则，封闭原则 3、人眼进行调焦的方法中最简单、最常用的是清晰度法和消视差法。 人眼的对准不确定度和调焦不确定度 最简便最常用的调焦方法是清晰度法和消视差法。 清晰度法是以目标与比较标志同样清晰为准。调焦不确定度是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。 消视差法是以眼睛在垂轴平面上左右摆动也看不出目标和标志有相对横移为准的。 用望远镜调焦的目的是提高精度、准确度 4、 光电对准按功能原理分类： a) 光度式：普通光度式、差动光度式 b) 相位式:光度式的基础上加入一个调制器即成为相位式 5、 关于光具座： 测量焦距时使用玻罗板 6、 分辨率测试技术有几种判据？ ? 瑞利（Rayleigh ）判据认为，当两衍射斑中心距正好等于第一暗环的半径时，人眼刚 能分辨开这两个像点，这时两衍射斑的中心距为 ? 道斯（Dawes ）判据认为，人眼刚能分辨两个衍射像点的最小中心距为 ? 斯派罗（Sparrow ）判据认为，当两个衍射斑之间的合光强刚好不出现下凹时为刚可 分辨的极限情况，两衍射斑之间的最小中心距为 例：假设汽车两盏灯相距r =1.5m ，人的眼睛瞳孔直径D=4mm ，问最远在多少米的地方，人眼恰好能分辨出这两盏灯? 1－平行光管 2－透镜夹持器 3－测量显微镜 4－ 测微目镜 5－导轨 1 2 3 4 5 0'1.22 1.22f F D σλλ==0 1.02F σλ=00.947F σλ=
电子科技大学光电检测技术期末考试 光电检测技术课程考试题B 卷（120 分钟）考试形式： 开卷考试日期2009 年6 月12 日 课程成绩构成：平时20 分，期中分，实验分，期末80 分 一二三四五六七八九十合 计 一、填空题（每空一分，共15分） 1、入射光在两介质分界面的反射率与（）有关。 2、已知本征硅的禁带宽度E g＝1.2eV，则该半导体材料的本 征吸收长波限为（）。 3、某一干涉仪的最高频率为20MHz，选用探测器的时间常数应小于（）。 4、温度越高，热辐射的波长就（）。 5、光电检测是以光信息的变换为基础，它有（）和（ ）两种基本工作原理。 6、光电探测器的物理效应通常分为（）、（）、
（）。 7、光电检测系统主要由（）、（）、 （）和（）。 8、光电三极管的增益比光电二极管（），但其线性范围比光电二极管（）。 二、判断题（每题一分，共１０分） 1、PIN管的频率特性比普通光电二极管好。 （） 2、提高载流子平均寿命能同时提高光电导器件的增益及其截止频率。（） 3、有基极引线光电三极管可作为光电二极管和无基极引线 光电三极管使用。（） 4、对光源进行调制即可消除光源波动及背景光干扰的影响。 （） 5、光电二极管阵列中各单元面积减小，则其信号电流和暗 电流同比例减小。（） 6、阵列器件输出的信号是数字信号。 （） 7、光敏电阻受温度影响大，通常工作在低温环境下工作。 （） 8、在微弱辐射作用下，光电导材料的光电灵敏度越高。 （）
9、光电探测器件输出的信号只有比噪声大时，测量才能进 行。（） 10、光电池的频率特性很好。 （） 三、简答题（每小题6分，共30分） 1、总结原子自发辐射、受激吸收、受激辐射三个过程的基本 特征。 2、半导体激光器和发光二极管在结构上、发光机理和工作特性上有什么不同？ 3、说明为什么本征光电导器件在微弱的辐射作用下，时间显影越长，灵敏度越高。 4、硅光电池的内阻与哪些因素有关?在什么条件下硅光电池 的输出功率最大? 5、光电三极管和普通三极管有什么不同？为什么说光电三极管比 光电二极管的输出电流可以大很多倍？ 四、论述题（45分） 1、试从工作原理和系统性能两个方面比较直接探测和外 差探测技术的应用特点。(10分) 2、写出硅光电二极管的全电流方程，说明各项物理意义。 （10分） 3、试问图1-1 (a) 和图1-1(b)分别属哪一种类型偏置电路？
光电脉搏检测电路设计报告 脉搏波的概述 1.脉搏波的定义 脉搏波是以心脏搏动为动力源, 通过血管系的传导而产生的容积变化和振动现象。当心脏收缩时, 有相当数量的血液进入原已充满血液的主动脉内, 使得该处的弹性管壁被撑开,此时心脏推动血液所作的功转化为血管的弹性势能; 心脏停止收缩时, 扩张了的那部分血管也跟着收缩, 驱使血液向前流动, 结果又使前面血管的管壁跟着扩张, 如此类推。这种过程和波动在弹性介质中的传播有些类似, 因此称为脉搏波(pulse wave) 。 2.脉搏信息 血液在人体内循环流动过程中，经历过心脏的舒张、内脏流量的涨落、血管各端点的阻滞、血管内波的折一反射以及血管壁的黏弹等过程。脉搏波不仅受到心脏状况的影响，同时要受到内环境调控功能器官(脏器) 状态所需血液参数以及系统状态参数等的影响。所以脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息，很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。 3.脉搏测量的意义 脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象，包含了反映心脏和血管状态的重要生理信息。人体内各器官的健康状态、病变等信息将以某种方式显现在脉搏中即在脉象中。人体脉象中富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息。通过对脉搏波检测得到的脉波图含有出许多有诊断价值的信息，可以用来预测人体某些器脏结构和功能的变换趋势，如:血管几何形态和力学性质的变异会引起脉搏波波形和波速等性质的改变，而脉搏的病理生理性改变常引发各种心血管事件，脉搏生理性能的改变可以先于疾病临床症状出现，通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。同时脉搏测量还为血压测量，血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号。 设计目的与意义 ?目的 应用光电式传感器、放大滤波电路组成的脉搏测量电路 通过示波器显示人体指端动脉脉搏信息 ?意义 通过观测到的脉搏的次数、跳动的波形为临床提供部分 诊断价值的信息，为人体某些器脏结构和功能的变换趋势提供生理参考信号 系统设计 1.测量信号的特征
东北石油大学课程设计 课程光电检测技术 题目光电报警器电路设计 院系电子科学学院 专业班级应用物理07-2班 学生姓名xxx 学生学号xxx 指导教师 2007年 3 月 11 日 2011年3 月10日
东北石油大学课程设计任务书 课程光电检测技术 题目光电报警器电路设计 专业应用物理07-2 姓名xxx学号xxx 主要内容： 通过报警器和光耦结合的小小的结合来设计一个光电报警器，并分析该报警器各个模块的构成和工作原理。 基本要求： 1、设计光电报警器电路功能框图。 2、设计光嗲报警器的光电转换电路、报警控制电路、译码输出以及显示。 3、调试安装。 4、完成课程设计总结报告。 主要参考资料： 1、阎石。数字电子技术基础。高等教育出版社。1997。 2、庞振泰、王采斐、屈宗明（译）.光电接口器件手册.清华大学出版社.1998 完成期限2011年3月10日 指导教师 专业负责人 2011年3 月10日
目录 第1章概述 (2) 1.1 课题作用、实用价值 (2) 1.2 光电报警器的发展前景 (2) 第2章基本原理与总体设计 (4) 2.1 光电报警器的总体设计 (4) 2.2 光电报警器原理介绍 (4) 第3章光电报警器电路设计 (6) 3.1 光电转换模块设计 (6) 3.2 报警模块设计 (7) 3.3 数字显示模块设计 (9) 3.4 蜂鸣器的结构设计 (10) 第4章电路的安装调试 (11) 4.1 元器件的焊接 (11) 4.2 电路的调试 (11) 第5章总结 (12) 参考文献 (13)
第1章概述 随着社会科学技术的迅速发展，报警器的应用非常广泛。在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。 1.1课题作用、实用价值 本次设计的光电报警器是报警器和光耦结合的小小的结合，但它可以运用到各种生产线上，如纺纱工业的监测各个丝线的有无断点，并加以提示，也可以稍加改进，让其能够计数，记录生产进度，安全性能高，节约了人力资源，并且不易出错，还能运用到人力不能监测的环境。可见光电报警器的运用能延伸到各个行业。 1.2光电报警器的发展前景 光电技术光电科技是一门结合光学、电子与电机之尖端技术，早期由于技术门槛高，偏重国防与航天领域之发展，并以雷射相关应用为主。近十余年来，光电相关技术突飞猛进，产品种类也不断推陈出新，其应用更是无远弗届，层面扩及通讯、信息、生化、医疗、工业、能源、民生等领域。展望光电报警器的未来，在轻量化、便携性、低耗能、高效益、整合强的特性下，将更深入各产业应用范围中。 光电产品因应用广泛已成为众所瞩目之焦点，近来无论在通讯网路、多媒体信息化社会等炙手可热的应用领域上，光电产品都扮演着重要的角色，因此许多专业人士都预见到二十一世纪将是属于「光」的世纪。为此，无论日、美、欧
课程设计总结报告 课程名称：《光电技术》课程设计学生姓名：邓跃斌、付炜、黑阳超、林松系别：物理与电子学院 专业：电子信息科学与技术 指导教师：雷立云 2012年11月29日
目录 一、设计任务书 (3) 1、课题 (3) 2、目的 (3) 3、设计要求 (3) 二、实验仪器 (3) 三、设计框图及整体概述 (4) 四、各单元电路的设计方案及原理说明 (4) N E定时器构成多谐振荡器作调制电源 (5) 1、用555 N E电路结构 (5) （1）555 N E定时器组成的多谐振荡器 (5) （2）由555 （3）发射端电路 (6) L F放大器构成接收放大电路 (7) 2、用353 （1）光放大器 (7) （2）光比较放大器 (7) 五、调试过程及结果 (8) 1、调试的过程及体会 (8) 2、调试结果 (8) 六、设计、安装及调试中的体会 (9) 七、对本次课程设计的意见及建议 (9) 八、参考文献 (10) 九、附录 (10) 1、整体电路图 (10) 2、课程设计实物图 (10) 3、元器件清单 (11)
一、设计任务书 1、课题 光电报警系统设计与实现。 2、目的 本课程设计的基本目的在于巩固电子技术、光电技术、感测技术以及传感器原理等方面的理论知识，从系统角度出发，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力，并养成严谨务实的工作作风。通过个人收集资料，系统设计，电路设计、安装与调试，课程设计报告撰写等环节，初步掌握光电系统设计方法和研发流程，逐步熟悉开展工程实践的程序和方法。 3、设计要求 （1）基本要求 用555 N E构成占空比为0.5多谐振荡器作发光二极管的调制电源，并对参数选择进行分析说明；选用324 L M构成比较放大器进行报警电路设计；画出所做实验的全部电路图，并注明参数；记录调试完成后示波器输出的各测量点电压波形。 （2）扩展要求（选做） 分析影响作用距离的因素，提出提高作用距离的措施；设想光电报警系统的应用场合，并根据不同应用提出相应电路的设计方案。如需要闪烁报警，电路如何设计？ 二、实验仪器 多功能面包板………………………………………………………………1块T D S.60M H z.1Gs s双通道数字存储波示器………………………1台1002 YB A A直流稳压电源…………………………………………………1台17333 万用表………………………………………………………………………1台
一绪论 (2) 二设计要求 (2) 四设计原理及电路图 (4) 4.1报警电路原理图 (4) 4.2数码管显示原理图 (4) 4.3光电转换设计原理图 (5) 五器件清单及简单介绍 (5) 5.1光耦 (5) 5.2 555芯片 (6) 5.2.1 555芯片连线图 (6) 5.2.2 555芯片工作表 (7) 5.3 74LS32译码器 (7) 5.3.1 ；74LS32译码器译码表 (7) 5.3.2 ；74LS32引脚接线图 (7) 5.4 74LS48译码器 (8) 5.4.1电路接线图 (8) 5.4.2 74LS48引脚图 (8) 5.4.3 74LS48译码表 (8) 六控制系统实现 (9) 七proteus仿真电路图 (10) 7.1无光遮挡的情况下数码管显示状态 (10) 7.2当通道1被遮挡时，数码管的显示状态 (10) 7.3当通道2被遮挡时，数码管的显示状态 (11) 7.4当通道全部被遮挡时，数码管的显示状态 (11) 八设计心得 (12) 九参考资料 (12)
一绪论 随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。 本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过感光器件组成的光电转换电路，可以探测出光线是否被阻挡的信息，并通过把光信号转换成电信号来把这种信息传递至后面的数码显示电路以及声光报警电路以实现控制数码管显示与报警器报警的功能。其中声光报警部分通过555定时器组成的多谐振荡器来控制蜂鸣器发出鸣叫声和发光二极管发出光亮来代替报警效果。整个设计利用了部分数字逻辑电路，能实现在报警过程中同时显示对应路数的功能。且该报警器的设计采用模块化结构，即：光电转换模块、报警模块和显示模块。各单元电路功能结构相对独立，可扩充性强，具有很高的经济利用价值。 二设计要求 1设计一个光电传感器，采用光耦电阻，当有物体遮挡光电传感器所设置的通道时，报警器会自动发出声音，数码管并显示相应遮挡的通道位置（设通道代码分别为1，2，3），当所设计的光电传感器通道一被遮挡时，报警器发出响声，数码管显示1，当所设计的光电传感器通道二被遮挡时，报警器发出声响，同时数码管显示2，当通道三被遮挡时也一样，当光电传感器没有物体遮挡所设计的通道时，报警器不发出声响，数码管不显示。 2设计主要材料 光耦，555芯片，74LS32译码器，74LS48译码器
?（一）检测 一、检测是通过一定的物理方式，分辨出被测参数量病归属到某一范围带，以此来 判别被测参数是否合格或参数量是否存在。测量时将被测的未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量队标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程。 在自动化和检测领域，检测的任务不仅是对成品或半成品的检验和测量，而且为了检查、监督和控制某个生产过程或运动对象使之处于人们选定的最佳状况，需要随时检测和测量各种参量的大小和变化等情况。这种对生产过程和运动对象实时检测和测量的技术又称为工程检测技术。 测量有两种方式：即直接测量和间接测量 直接测量是对被测量进行测量时，对以表读数不经任何运算，直接的出被测量的数值，如：用温度计测量温度，用万用表测量电压 间接测量是测量几个与被测量有关的物理量，通过函数关系是计算出被测量的数值。 如：功率P与电压V和电流I有关，即P=VI，通过测量到的电压和电流，计算出功率。 直接测量简单、方便，在实际中使用较多；但在无法采用直接测量方式、直接测量不方便或直接测量误差大等情况下，可采用间接测量方式。 光电传感器与敏感器的概念 传感器的作用是将非电量转换为与之有确定对应关系得电量输出，它本质上是非电量系统与电量系统之间的接口。在检测和控制过程中，传感器是必不可少的转换器件。 从能量角度出发，可将传感器划分为两种类型：一类是能量控制型传感器，也称有源传感器；另一类是能量转换传感器，也称无源传感器。能量控制型传感器是指传感器将被测量的变换转换成电参数（如电阻、电容）的变化，传感器需外加激励电源，才可将被测量参数的变化转换成电压、电流的变化。而能量转换型传感器可直接将被测量的变化转换成电压、电流的变化，不需外加激励源。 在很多情况下，所需要测量的非电量并不是传感器所能转换的那种非电量，这就需要在传感器前面加一个能够把被测非电量转换为该传感器能够接收和转换的非电量的装置或器件。这种能够被测非电量转换为可用电量的元器件或装置成为敏感器。例如用电阻应变片测量电压时，就需要将应变片粘贴到售压力的弹性原件上，弹性原件将压力转换为应变力，应变片再将应变力转换为电阻的变化。这里应变片便是传感器，而弹性原件便是敏感器。敏感器和传感器随然都可对被测非电量进行转换，但敏感器是把被测量转换为可用非电量，而传感器是把被测非电量转换为电量。 二、光电传感器是基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种传感器，广泛应用 于自动控制、宇航和广播电视等各个领域。 光电传感器主要噢有光电二极管、光电晶体管、光敏电阻Cds、光电耦合器、继承光电传感器、光电池和图像传感器等。主要种类表如下图所示。实际应用时，要选择适宜的传感器才能达到预期的效果。大致的选用原则是：高速的光电检测电路、宽范围照度的照度计、超高速的激光传感器宜选用光电二极管；几千赫兹的简单脉冲光电传感器、
1、光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度） 响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的 形成、传输、接收、变换、处理和应用。 （光电子学光电子器件） 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 （光学变换光电变换电路处理） 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应） 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为 哪几种？ （光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池） 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？ （定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔） 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？ （交变辐射） 8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的 基本功能是什么？ （电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。） 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 （直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法） 10、光热效应应包括哪三种。 （热释电效应辐射热计效应温差电效应） 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？ （一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。） 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 （外光电效应光电管光电倍增管） 二、名词解释 1、响应度 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。）2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）
课 程 设 计 报 告
中北大学
课程设计任务书
2012/2013 学 专 院： 业： 学年第 一 学期
信息商务学院 电子信息科学与技术 学 号： 光电报警系统设计 12 月 31 日～ 1 月 18 日 中北大学 王伟 程耀瑜 09050141X13
学 生 姓 名： 郝金风 课程设计题目： 起 迄 日 期： 课程设计地点： 指 导 教 师： 系 主 任：
下达任务书日期:
2012 年
12 月 31 日
课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
在学习专业基础课和专业课的基础上，主要在电子仪器、微机综合设计与实践、单 片机与 A/D 和 D/A 和光、计、电综合应用等几个方面开展实践活动，巩固所学知识、培 养动手能力。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：
1、了解红外发光二极管与光电二极管的具体应用。 2、了解主动式光电报警系统设计原理，了解锁相环的原理及应用。 3、利用锁相环设计光电报警系统实验 4、 对影响光电探测性能的各种参数进行探讨， 以求最大限度地发挥系统的探测能力。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 ：
1） 设计说明书符合要求； 2） 相应器件的工作原理及应用； 3） 系统工作原理图； 4） 参考文献原文不少于 3 篇。
课 程 设 计 任 务 书
4．主要参考文献：
? 要求按国标 GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例： 1 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985
（5篇以上）
5．设计成果形式及要求：
设计说明书及相关电路图
6．工作计划及进度：
2012201312 月 31 日 ~1 月 3 日 了解设计题目及熟悉资料 1月 4日 ~1月 7 日 确定各题目要求计算相关参数，确定具体设计方案
1 月 8 日 ~ 1 月 14 日 结合要求具体设计与仿真 1 月 15 日 ~ 1 月 18 日 整理课程设计说明书，答辩或成绩考核
系主任审查意见：
签字： 年 月 日
设计题目：停电报警器 院系：电气工程系 专业：电子信息工程 年级： 2012 级 姓名：燕 指导教师：黎松奇 西南交通大学峨眉校区 2014年 12月 1日 课程设计任务书
专业电子信息工程姓名燕学号 20128094 开题日期： 2014年 11月10 日完成日期：2014 年 12 月 19日题目：停电报警器 一、设计的目的 在一些场合，必须保证不间断地供电，或停电后必须通知操作者，使其知道已经停电，采取相应的措施。这就需要一个停电报警器，当市电220v正常供电时，报警处于监测状态，当市电220v停电时，马上发出响亮的报警声，提醒人们注意，现在已经停电，从而采取相应的措施。同时停电报警器也可以应用于安防工作，现在，许多不法分子在行不法之事之前都会先切断电源。在一些重要场所，热释电红外传感器电路与停电报警器电路相结合就形成了双重保障，巩固了安防系统。 二、设计的容及要求 本次设计主要是用51单片机来实现，使其在停电能实现报警功能。此次设计 给出停电报警器电路的各个模块电路的设计和所需主要器件的主要参数，并 介绍硬件实现的详细方案，给出本次设计的硬件原理电路图，并分点描述各 模块功能；并给出软件实现的程序流程图，并介绍各模块所要实现的功能。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师 (签章) 年月日
一、组成框图及工作原理 系统组成框图如图1所示，根据系统拟达到的总体功能，将其划分为以下功能模块:主副电源电路、热释电红外传感器电路、停电报警器警铃电路和自动报警器 图1 系统组成图框图 一旦有人入侵、或电源被切断时，与之相应的报警探测器立即向用户端自动报警主机发出报警信号，接到警情事件后，自动报警主机立即进行确认，确认无误后，进行事件的现场声(蜂鸣器)报警。 二、人体热释电红外传感器感 2.1感应器技术 应器技术是信息采集技术的第一步，感应器是将能够感受到的及按规定被测量的按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，其中敏感元件是指感应器中能直接感受或响应被测量(输入量)的部分，转换元件是指感应器中能将敏感元件感受的或响应的感应量转换成适于传输和（或）测量的电信号的部分。 1. 感应器的作用 A、信息的收集。对某种特定要求，需检测目标物的存在状态，把某状态信息转换为数据，对系统或装置的运行状态进行监测。 B、信息数据的交换。把以文字、符号、代码、图形等多种形式记录在纸或胶片上的信nS数据转换成计算机、传真机等易处理的信号数据，或者读出记录
英文原文 1.5 Experimental Setup Due to the many concepts and variations involved in performing the experiments in this project and also because of their introductory nature, Project 1 will very likely be the most time consuming project in this kit. This project may require as much as 9 hours to complete. We recommend that you perform the experiments in two or more laboratory sessions. For example, power and astigmatic distance characteristics may be examined in the first session and the last two experiments (frequency and amplitude characteristics) may be performed in the second session. A Note of Caution All of the above comments refer to single-mode operation of the laser which is a very fragile device with respect to reflections and operating point. One must ensure that before performing measurements the laser is indeed operating single-mode. This can be realized if a single, broad fringe pattern is obtained or equivalently a good sinusoidal output is obtained from the Michelson interferometer as the path imbalance is scanned. If this is not the case, the laser is probably operating multimode and its current should be adjusted. If single-mode operation cannot be achieved by adjusting the current, then reflections may be driving the laser multimode, in which case the setup should be adjusted to minimize reflections. If still not operating single-mode, the laser diode may have been damaged and may need to be replaced. Warning The lasers provided in this project kit emit invisible radiation that can damage the human eye. It is essential that you avoid direct eye exposure to the laser beam. We recommend the use of protective eyewear designed for use at the laser wavelength of 780 nm. Read the Safety sections in the Laser Diode Driver Operating Manual and in the laser diode section of Component Handling and Assembly (Appendix A) before proceeding. 1.5.1 Semiconductor Diode Laser Power Characteristics 1.Assemble the laser mount assembly (LMA-I) and connect the laser to its power supply. We will first collimate the light beam. Connect the laser beam to a video monitor and image the laser beam on a white sheet of paper held about two to ten
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）范围内的电磁辐 μ）到（0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= =ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：