光电信息技术实验一一研究创新实验 ⊙ 录 第一篇单片机设计与控制实验. 实验一 基于单片机的自动换挡电阻测试仪常。 实验二 简易数字频率计.。 .2 实验三 移相器设计 3 实验四 光电摄像在塞曼效应实验中的应用.4 实验五光电门测试在转动惯量实验中的应用。 实验六牛顿环图像处理， .6 第二篇光信息技术研究创新实验 1 实验七 基于光速测量的激光测距研究实验 7 实验八 晶体电光效应 0 实验九 声光效应研究实验 18 实验十 空间滤波 32 实验十一 光学图像相减 38 第三篇光全息技术研究创新实验 .43 实验十二 计算全息编码及重现研究实验 .43 实验十三 全息干涉法测量金属材料的杨氏模量， 8 实验十四 数字全息与光学再现实验。 53 实验十五 激光线扫描测量. .71 实验十六 光栅传感三维面性测量实验 79 实验十六（一)三维测量系统的标定实验 79 实验十六（二)单视场三维测量实验. 8 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――研究创新实验 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 目 录 第一篇 单片机设计与控制实验 . 1 实验一 基于单片机的自动换挡电阻测试仪常. 1 实验二 简易数字频率计. 2 实验三 移相器设计. 3 实验四 光电摄像在塞曼效应实验中的应用. 4 实验五 光电门测试在转动惯量实验中的应用. 5 实验六 牛顿环图像处理. 6 第二篇 光信息技术研究创新实验 . 7 实验七 基于光速测量的激光测距研究实验. 7 实验八 晶体电光效应. 10 实验九 声光效应研究实验 . 18 实验十 空间滤波. 32 实验十一 光学图像相减. 38 第三篇 光全息技术研究创新实验 . 43 实验十二 计算全息编码及重现研究实验. 43 实验十三 全息干涉法测量金属材料的杨氏模量. 48 实验十四 数字全息与光学再现实验. 53 实验十五 激光线扫描测量. 71 实验十六 光栅传感三维面性测量实验. 79 实验十六（一） 三维测量系统的标定实验. 79 实验十六（二） 单视场三维测量实验. 84
光电信息技术实验一一研究创新实验 第一篇单片机设计与控制实验 实验一基于单片机的自动换挡电阻测试仪常 一、任条 设计并制作一台数字显示的电阻器、电容器和电感器参数测试仪。示意框图如图所示 电阻器 电阻器Ⅱ 测试仪 数字显示 电阻器Ⅲ 外供士15V电源 (500mA) 二、电路要求 1其木 ①测量范 电阻：1002至1MQ ②测量精度土5%。 ③制作四位数码管显示器，显示测量数据 ①扩大测量范围。 ②提高测量精度。 ③测量量程自动化 三、任务要求 ①设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析 ②protesu软件仿直 ③实际制作完成 四、参考文献（方案 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――研究创新实验 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 1 第一篇 单片机设计与控制实验 实验一 基于单片机的自动换挡电阻测试仪常 一、任务 设计并制作一台数字显示的电阻器、电容器和电感器参数测试仪。示意框图如图所示： 电阻器 I 电阻器 II 测试仪 外供±15V 电源 （500mA） 数字显示 电阻器 III 二、电路要求 1．基本要求 ① 测量范围 电阻：100Ω至 1MΩ ② 测量精度±5%。 ③ 制作四位数码管显示器，显示测量数据 ① 扩大测量范围。 ② 提高测量精度。 ③ 测量量程自动化。 三、任务要求 ①设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析 ②protesu 软件仿真 ③实际制作完成 四、参考文献（方案）
光电信息技术实验一一研究创新实验 实验二 简易数字频率计 一、任务 设计并制作一台数字显示的简易频率计。 二、要求 1.基本要求 ①频率测量 a测量范用信号：方波、正弦波 幅度：0.5至5 频率：1z至10Kz b测试误差 ≤0.1% ②周期测量 a测量范围信号：方波、正弦波 幅度.05至5V 频率：1h至10K b测试误差 ≤0.1% ③脉冲宽度测量 a测量范围信号：脉冲波 幅度：0.5至5V 脉冲宽度≥100μ b过测试误差≤1% ④显示器十进制数字显示，显示刷新时间1至10秒连续可调，对上述三种测量功能分别用不同 颜色的姚二极管指示。 ⑤具有自校功能，时标信号频率为10K。 2发推部分 O扩展频率测量范围为0.1至102(信号幅度0.5至5,测试误差降低为0.01%（最大闸门时间≤ 10S ②测量并显示周期脉冲信号（幅度0.5至5V、频率1z至1kz)的占空比，占空比的变化范围为10% 至90%，测试误差≤1%. ③在1业至10业范围内及测试误差≤0.1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出实现抗干扰的 措施。 三、任务要求 ①设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析 ②protesu软件仿真 ③实际制作完成 四、说 采用PIC单片机设计 ②在设计报告前附一篇的报告摘要， 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――研究创新实验 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 2 实验二 简易数字频率计 一、任务 设计并制作一台数字显示的简易频率计。 二、要求 1．基本要求 ① 频率测量 a 测量范围 信号：方波、正弦波 幅度：0.5 至 5V 频率:1Hz 至 10KHz b 测试误差 ≤0.1% ② 周期测量 a 测量范围 信号：方波、正弦波 幅度：0.5 至 5V 频率:1Hz 至 10KHz b 测试误差 ≤0.1% ③ 脉冲宽度测量 a 测量范围 信号：脉冲波 幅度：0.5 至 5V 脉冲宽度≥100μS b 过测试误差 ≤1% ④ 显示器 十进制数字显示，显示刷新时间 1 至 10 秒连续可调，对上述三种测量功能分别用不同 颜色的姚二极管指示。 ⑤ 具有自校功能，时标信号频率为 10KHz。 2．发挥部分 ① 扩展频率测量范围为 0.1Hz 至 10MHz(信号幅度 0.5 至 5V),测试误差降低为 0.01%(最大闸门时间≤ 10S). ② 测量并显示周期脉冲信号(幅度 0.5 至 5V、频率 1Hz 至 1kHz)的占空比，占空比的变化范围为 10% 至 90%，测试误差≤1%。 ③ 在 1Hz 至 10KHz 范围内及测试误差≤0。1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出实现抗干扰的 措施。 三、任务要求 ①设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析 ②protesu 软件仿真 ③实际制作完成 四、说明 ① 采用 PIC 单片机设计 ②在设计报告前附一篇的报告摘要
光电信息技术实验一一研究创新实验 实验三 移相器设计 一、任务 用Proteus软件及面包板设计移相器电路， 二、 要求 参考电路如下图所示： R3 10K 10K 图1移相器电路 图中的运放需要直流供电。改变滑动变阻器W,观察Vout输出的丽萨如图形。 三、任务要求 ①设计与总结报告：参考信号系统原理，理论分析输入电压与输出电压的表达式、仿真电路图，结 果分 ②protesu软件仿真 ③实际制作完成 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验
光电信息技术实验――研究创新实验 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 3 实验三 移相器设计 一、任务 用 Proteus 软件及面包板设计移相器电路。 二、要求 参考电路如下图所示： R5 10K C2 223 W R1 10K R4 10K R6 2K R2 10K V入 V出 C1 8800P 7 2 1 3 6 5 R3 10K 图 1 移相器电路 图中的运放需要直流供电。改变滑动变阻器 W，观察 Vout 输出的丽萨如图形。 三、任务要求 ①设计与总结报告：参考信号系统原理，理论分析输入电压与输出电压的表达式、仿真电路图，结 果分析 ②protesu 软件仿真 ③实际制作完成
光电信息技术实验一一研究创新实验 实验四 光电摄像在塞曼效应实验中的应用 一、任务 采用mat1ab软件编程对塞曼效应干涉条纹数字图像进行数据处理 二、要求 ①软件包含输入数据窗口（参数为：d、B、c、）。 ②软件包含图像输入、输出功能。 ③软件包含输出数据窗口（参数为：△入、荷质比e/m F-P标准具间隙d(mm)」 磁成应强府B()! 光速c(/s): 波长入（）： D-D\ 由于波长差及荷质比 (D-D 均与成正比。成正比的因子是没有单 位的系数。因此，只要测出比例就可以了。通过Matlab软件编程打开CCD拍摄的照片计算出各个 环直径（等高弦长），填入以下表格。 D.>D.>D. 左边 右边 直径的像素 级数 (mm) 数读数 (等高弦长)实验 波长差 荷质比e/血 K-4 D 结果 △(nm): (×10c/kg): (外琍D X-入 D. λ。-λ D. K-3 D. X.-A: 三、任务要求 ①熟悉matlab界面的编程。 ②软件打包成exe文件 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――研究创新实验 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 4 实验四 光电摄像在塞曼效应实验中的应用 一、任务 采用 matlab 软件编程对塞曼效应干涉条纹数字图像进行数据处理。 二、要求 ①软件包含输入数据窗口（参数为：d、B、c、λ）。 ②软件包含图像输入、输出功能。 ③软件包含输出数据窗口(参数为：Δλ、荷质比 e/m) F-P 标准具间隙 d(mm)： 磁感应强度 B(T)： 光速 c(m/s): 波长λ(nm)： 由于波长差及荷质比 均与 成正比。成正比的因子是没有单 位的系数。因此，只要测出比例就可以了。通过 Matlab 软件编程打开 CCD 拍摄的照片计算出各个 环直径(等高弦长)，填入以下表格。 级数 Dc>Db>Da (mm) 左边 读数 右边 读数 直径的像素 (等高弦长) Dc 实验 结果： 波长差 Δλ(nm)： 荷质比 e/m (×1011c/kg)： Db λb-λc K-4 (外环) Da λa-λb Dc Db λb-λc K-3 (内环) Da λa-λb 三、任务要求 ①熟悉 matlab 界面的编程。 ②软件打包成 exe 文件