光电传感器实验CCD应用技术指导III1Word下载.docx
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4、打开计算机的电源开关，先进入尺寸测量实验程序，测出实验板的缝宽，2mm或3mm。
5、进入物体振动实验程序。
进入程序后，请按菜单提示要求进行操作，首先设置所要测量的波形的测量点数M；
再设置二值化阈值电平Uth之后，用手沿平行于多功能实验仪CCD入射窗的方向摆动实验板窄缝，产生振动的光信号。
然后执行振动测量程序，经过一段时间的采集后，计算机将自动地显示实验板窄缝的振动波形，从波形上可以分析计算出其振幅、频率和初相位。
五实验结果及实验报告
实验完成后，将计算机所测得的数据打印出来，以时间为横坐标，以1048像元值为纵坐标的零点，将测得的每个数据标在这个坐标轴上，便可得到所测得的振动波形，再与计算机画出的波形相比较。
写出这个实验的心得体会。
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实验八面阵CCD实验
面阵CCD是当前应用最广泛的CCD器件，它常被用于监控系统、保安、防范、交通指挥、摄录像和数码照相等领域。
面阵CCD常有四种基本类型：
帧转移型、隔列转移型、线转移型和全帧转移型等。
本实验将以应用最为广泛的隔列转移型面阵CCD为例来研究面阵CCD的基本工作原理，面阵CCD的视频输出信号等。
一实验目的
通过此实验使学员进一步理解和掌握隔列转移型面阵CCD的基本工作原理；
掌握面阵CCD的各路驱动脉冲波形和各路驱动脉冲的功能；
掌握面阵CCD输出的视频信号与PAL电视制式。
二实验仪器及设备
1．面阵CCD实验仪一台。
2．双踪迹同步示波器一台。
三实验内容与步骤
1．驱动脉冲波形的测量
将四踪迹同步示波器的四个输入线调整好，幅度调整到
2V/格上，并将4个输入线分别接到面阵CCD实验仪的φV1、φV2、φV3和φV4输出端
记录下来，有条件的将各路驱动脉冲波形图画下来。
再用示波器的探头测量φH1和φH2的波形，比较φH1和φH2的位相关
系，测量φV与φH频率及周期，包括大周期和小周期。
用示波器的探头测量SH和RS的幅度、频率和周期。
2．视频输出信号的测量
面阵CCD输出的视频信号为全电视视频信号，它包括行、场同步脉冲和视频图像灰度信号。
测量时先测场周期、场频，再测行周期、行频。
在行同步的情况下再观测视频信号。
作此实验时要求测出场正程时间，场逆程时间，行正程时间，行逆程时间。
观察在行正程期间和行逆程期间内，图像灰度的变化情况和φV1、φV2、φV3和φV4的脉冲变化。
四实验结果与实验报告
通过以上实验，用自己的语言，结合所观测的驱动脉冲波形图说明隔列转移面阵CCD的基本工作原理，写出心得体会和实验报告。
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实验规则
为了确保CCD应用技术实验的顺利进行，保障人身安全，避免设备损坏，并且达到实验目的，要求学员必须严格遵守实验规则，在指导教师的指导下有秩序、按步骤地进行实验。
为此，规定如下：
1、在实验前，学员必须首先阅读实验指导书及必要的参考资料。
明确实验目的，了解实验内容和步骤，达到要求后方能进行实验。
2、实验进行过程中，应严格按照指导教师规定的步骤进行实验，不得自己随意进行；
否则，损坏的元器件及设备要负责赔偿。
3、要爱护仪器设备与元器件。
不许动用与本实验无关的仪器设备。
4、实验时应集中精力，认真实验；
遇到问题时，应找指导教师解决；
不许串组讨论，更不许高声谈笑；
保持实验室的卫生，不许乱扔纸屑，不许随地吐痰。
5、一旦发生意外事故或出现异常现象时，应立即切断电源，并如实向指导教师汇报情况。
故障排除之后才可继续实验。
6、实验结束后，应将实验装置恢复原状，排列整齐，经指导教师检查允许后，方可离开实验室。
7、在进行CCD实验过程中，不允许带电插拔CCD器件，否则会造成CCD器件的损坏。
8、不允许用带电的烙铁焊接任何与CCD有电气连接的导线、元件。
必须焊接时，应将烙铁的电源拔下来，利用烙铁的余热焊接，或者将CCD芯片拔下来后再焊接。
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实验一CCD驱动器实验
一、实验目的
通过对典型CCD驱动器的实验，达到如下目的：
1、掌握用双踪迹示波器观测二相线阵CCD驱动器各路驱动脉冲的频率、幅度、周期和相位关系的测量方法。
2、通过测量CCD驱动脉冲之间的相位关系，掌握二相线阵CCD的基本工作原理。
3、通过测量典型线阵CCD的输出信号与驱动脉冲的相位关系，掌握CCD的基本特征。
二、实验所需仪器设备
1、双踪同步示波器（20MHz以上）。
2、CCD多功能实验仪-III。
三、实验注意事项
1、凡用于CCD测量用的仪器设备均须良好的接地。
2、在进行CCD实验的过程中，禁止用带电的烙铁焊接任何连线。
必须焊接时，一定要将烙铁电源插头拔下来，利用烙铁的余热焊接，或者将CCD芯片拔下来后再焊接。
3、在加有电压的情况下，千万不要插拔CCD芯片。
4、在实验的过程中若遇到意外故障，应先关闭电源，并如实向指导教师反映出现故障的情况，待故障排除后方可继续实验。
5、电压调整好后，不要再私自调整，否则一切后果自负。
四、试验仪面板示意图及TCD2252D的基本工作原理
CCD多功能实验仪-III
CCDMulti-FunctionTester
频率+积分时间SHCPSPΦ1Φ2ΦR—
频率GNDURUGUBΦCGND积分时间
图1-1CCD多功能实验仪-III面板示意图
TCD2252D的外形和管脚分布如图1-2所示，管脚定义如表1-1所示。
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TCD2252D的基本工作原理如图1-3所示，时序图如图1-4所示。
管脚分布图OS2OS3SSNCRS122OS1SSODSPCP1123456789121201918Φ2BSSRGB17161514Φ1BVDDΦ2A2SH3Φ2A1SH127002700Φ1A2SH2270010111312Φ1A1SS顶视图
图1-2TCD2252D的外形和管脚分布
表1-1TCD2252D的管脚定义管脚号1234567891011符号OS2OS3SSNCRS2BSS2A2SH31A2SH2功能描述信号输出信号输出地未连接复位栅末级时钟地时钟2转移栅3时钟2转移栅2管脚号1213141516171819202122符号SS1A1SH12A1VDD1BCPSPODSSOS1地时钟1转移栅1时钟1电源末级时钟钳位栅采样保持栅电源地信号输出功能描述3
SS21OD20SP19CP18Φ1B17Φ2A1Φ1A11513SS12CCD模拟转移寄存器2转移栅2OS12214SH1采样保持箝位...光电二极管阵列转移栅1S2698S2699S2700D13D14D15D62D63S1S2S3D64......CCD模拟转移寄存器1CCD模拟转移寄存器4转移栅4OS2111D73D74SH2采样保持箝位...光电二极管阵列转移栅3S2698S2699S2700D13D14D15D62D63S1S2S3D64......CCD模拟转移寄存器3CCD模拟转移寄存器6转移栅6OS329D73D74SH3采样保持箝位...光电二极管阵列转移栅5S2698S2699S2700D13D14D15D62D63S1S2S3D648......CCD模拟转移寄存器53567SSRSΦ2BSSΦ2A2Φ1A2
图1-3TCD2252D的电路原理图
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D73D7410D0D1D2D3D4D9D10D11D12D13D14D15D59D60D61D62D63S1S2S3S2699S2700D64D65D66D67OS图1-4TCD2252D的工作时序图
SPOS采样保持输出测试输出3像元有效信号输出1行输出3像元哑元输出哑元输出哑元输出哑元输出哑元输出遮蔽光输出D71D72D73D74D75
tINT
时序图SHΦ1A,BΦ2A,BRSCP5
五、实验内容及步骤注意：
使用示波器检测信号时，示波器与CCD多功能实验仪-III应共地。
1、打开CCD多功能实验仪-III的电源开关，观察积分时间显示窗口和驱动频率显示窗口的显示数据，并用积分时间设置按钮调整积分时间为1档，用频率设置按钮调整频率为0档。
然后打开示波器的电源开关，用双线示波器检查CCD驱动器的各路脉冲波形是否正确。
如符合，则继续进行以下实验；
否则，应请指导教师进行检查。
2、驱动频率和积分时间的测量：
打开示波器电源开关，将Y1和Y2的扫描线调至适当位置，将示
波器同步选择器开关调至Y1位置。
将CCD多功能实验仪-III的电源接好，打开电源开关。
用Y1探头测试转移脉冲ΦSH，并调节使之同步，使ΦSH脉宽适当
以便于观测。
用探头Y2分别测试Φ1、Φ2等信号。
观察各信号的相位是否符合
图1-4所示的波形。
用探头Y1测试Φ1并使之同步。
用Y2分别测试Φ2、ΦR等信号。
看
其是否符合图1-4所示的波形。
驱动频率的测量：
分别测出Φ1、Φ2、ΦR的周期、频率、幅度。
填入表1-2中。
改变频率选择开关，再测出Φ1、Φ2、ΦR的周期、频率、幅度，也填入表1-2中。
驱动频率 0档 1档 2档 3档 项目周期频率幅度周期频率幅度周期频率幅度周期频率幅度表1-2 Φ1 Φ2 ΦR 积分时间的测量：
做完以上实验后，将频率设为0，积分时
间设为1，用Y1观测SH脉冲周期，并将ΦSH的周期，填入表1-3中。
改变积分时间的档位，分别测出不同档位下的积分时间。
再改变驱动频率，测出不同档位的积分时间，填入表1-3中。
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表1-3驱动频率0档积分时间SH周期 驱动频率1档驱动频率2档 驱动频率3档积分时SH周期积分时SH周期积分时SH周期间间间01020304050607080910111213141516 01020304050607080910111213141516 01020304050607080910111213141516 01020304050607080910
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