《光电仪器设计》实验教学大纲

一、课程的基本信息　

课程编号：01210112                                          课程性质：专业课 

学    时： 8                                                学    分：0.5

开课单位：光电与机械工程系                                  适用专业： 光电信息工程

先修课程：机械制图、机械原理、 公差与技术测量、传感器技术

二、实验教学目的与基本要求

1、实验教学的目的：

 　　　通过本实验，使学生得到光电仪器设计的基本训练。能够利用AutoCAD软件绘制出光学系统的光路图、光电仪器装配图、光学零件图及仪器的机械零件图。掌握光电仪器设计中光学镜头设计的全过程。

2、实验教学的基本要求：

通过本实验，学生应基本掌握光电仪器设计中光学镜头设计的基本方法。掌握绘制光学系统图的基本规则、光学零件图的基本格式、光学镜头机械设计的步骤、方法及从装配图拆绘机械零件图的方法与技巧。

三、实验课程教学内容和学时分配

（一）实验学时分配

（二）实验内容

实验一：光学系统光路图的绘制    

实验目的和要求：

 利用AutoCAD软件绘制出光学系统的光路图

实验内容：

1、 看懂光学系统数据的意义。分辨出其中各个光学零件的形状、朝向及Ｒ、Ｄ数据。

2、 找出每个零件之间的位置关系，尤其象面的位置和光栏位置。

3、 严格按比例绘出光路图，并标注出关键尺寸。

4、 按制图标准填写技术要求及标题栏

主要实验仪器与器材：

 　电脑，AutoCAD软件

 所在实验室：安装AutoCAD软件的机房。

实验二：光学系统光学零件图的绘制    

实验目的和要求：

 利用AutoCAD软件绘制出光学系统的光学零件图

实验内容：

1、 根据光路图拆出并绘制出光学零件图。并填写必要的技术要求。

2、 按照国家标准填写《对材料的要求》和《对零件的要求》栏。

3、 按制图标准填写技术要求及标题栏

主要实验仪器与器材：

　电脑，AutoCAD软件

所在实验室：安装AutoCAD软件的机房。

实验三：光学镜头装配图的设计    

实验目的和要求：

 利用AutoCAD软件设计并绘制出光学镜头的装配图

实验内容：

1、 根据光学系统光路图。以象面的位置为基础，根据使用要求设计接口零件。。

2、 根据光栏位置，按要求初步设计光栏形式

3、 根据光路图中零件是否移动，决定相关零件的固定方式并初步设计零件。

4、 从装配工艺及象质调整的角度，修改相关零件的形状及尺寸。

5、 从使用角度及外观方面考虑，修改连接座、调距环、光栏调节环的形状与尺寸。

6、 从防震、防水、防尘方面考虑，完善整体结构。

7、 按制图标准填写技术要求及标题栏

主要实验仪器与器材：

　电脑，AutoCAD软件

 所在实验室：安装AutoCAD软件的机房。

实验四：光学镜头机械零件的设计    

实验目的和要求：

 利用AutoCAD软件设计并绘制出光学镜头的机械零件图

实验内容：

1、 根据装配图拆出并绘制出机械零件图。并填写必要的技术要求。

2、 机械零件图各尺寸必需与装配图完全一致。

3、 绘制零件图的过程中，发现其结构不合理，应作适当修改，但不能改变原装配图中的关键尺寸。零件图修改的同时，装配图也应作相应修改。

4、 按照国家标准标注尺寸、配合公差、形位公差与粗糙度。

5、 按制图标准填写技术要求及标题栏

主要实验仪器与器材：

　电脑，AutoCAD软件

所在实验室：安装AutoCAD软件的机房。

实验五：精密位移量测量实验   

实验目的和要求：

了解激光干涉测量的原理；熟悉激光干涉测量的基本方法。

实验内容：

了解干涉仪的结构及各部分功能；利用干涉仪进行操作，测量精密尺寸。

主要实验仪器与器材：

He-Ne激光器；F-P扫描干涉仪。

所在实验室：激光原理及应用实验室

实验六：巴俾特原理及细丝直径测量实验   

实验目的和要求：

了解巴俾特原理；利用互补测量法测量细丝直径。

实验内容：

了解互补测量的光路；根据互补测量原理，对细丝直径进行测量。

主要实验仪器与器材：

He-Ne激光器；衍射套件。

所在实验室：激光原理及应用实验室

四、考核方式与成绩评定

一）、课内实验：

考核性质：考查课，百分制 

成绩评定办法：每个实验项目按四个方面考核，实验预习（占15%）、实验操作（占55%）、实验报告（占20%），实验纪律（占10%）。

期末总评成绩为各实验项目的分数按照课时进行加权平均。其中：

⑴ 预习成绩：上课铃响之后，实验教师在实验室中巡视，检查学生的预习报告，并当场给出预习分数，如有学生迟到，则酌情扣分；若迟到超过20分钟，则取消其本次实验资格。

⑵ 操作成绩：教师讲课结束后在实验室中巡回指导，考核学生的操作情况，对思维敏捷、操作灵巧、有创造性的，独立完成实验全过程的学生，则给出较好的操作分数；而对于操作不认真，抄袭别人数据的学生则酌情扣分。

⑶ 报告成绩：实验结束后，批改学生的实验报告，给出实验报告成绩；实验报告的关注点包括 实验的原始数据、数据的分析及处理、回答预习思考题，实验总结等。要求书写整洁、文字符号规范等。

（4）实验纪律：考核学生的出勤率、对仪器设备的爱护、对实验室环境卫生的维护等。

补考办法：总评成绩不及格的学生，必须重修实验课，可以下一年在教务系统中自行选课，然后自选时间到实验室做实验（跟随下一年级的学生），并将实验报告交给指导老师。

重修所有的实验项目之后能够而且仅能够获得及格的成绩。

二）、独立设课实验

考核性质：考查课，百分制 

成绩评定：

学生期末实验总成绩=平时成绩（60%）+期末卷面成绩（40%）；

其中：

平时成绩由做过的实验项目决定，每个实验项目按四个方面考核，实验预习（占15%）、实验操作（占55%）、实验报告（占20%），实验纪律（占10%）。对各实验项目的分数进行加权平均，即为平时成绩。

期末卷面考试采取闭卷考试形式，由所做过的实验项目中，选择几项难易程度相似的实验项目，由学生采取随机抽签的方式进行考试。

补考方法：本实验课原则上不安排补考，旷课一次，最高成绩只能为及格，旷课两次，最高成绩为不及格。请假必须有假条，实验课结束后根据情况请假情况安排补做实验，总评成绩低于60分，须在下学年重修该门实验课直到通过。

五、实验教材或讲义、参考书

实验教材或讲义：

实验讲义：自编

教 材：

高明 刘缠牢 吴玲玲,《光电仪器设计》, 国防工业出版社,2012.7。

参考书：

1、现代精密仪器设计，李庆祥 王东生 李玉和，清华大学出版社，2004 年2月；

2、光学仪器设计手册（上.下册），《光学仪器设计手册》编辑组，国防工业出版社，1971.10月1版

六、实验大纲编写必要的说明

执笔人签字：               

教研室主任签字：               

                                                    教学主任签字：               

                                             制订日期：        年   月   日

 

第二篇：智能仪器设计基础实验教学大纲

智能仪器设计基础实验教学大纲

一、制定本大纲的依据

    根据20##级测控技术与仪器专业培养计划和智能仪器设计基础课程教学大纲制定本实验教学大纲。

二、本实验课程的具体安排

实验项目的设置及学时分配

三、本实验课在该课程体系中的地位与作用

智能仪器设计基础实验是智能仪器设计基础课程的重要组成部分，属于学科基础实验范畴。作为与相关教学内容配合的实践性教学环节，应在智能仪器设计基础课教学过程中开设。

学生应具有微型计算机原理，电子技术基础  自动控制理论基础知识。

四、学生应达到的实验能力与标准

智能仪器设计基础实验是本专业学生获得智能仪器知识及动手能力培养的开端，要求学生通过本课程实验，具备利用单片机技术解决实际控制问题的能力。通过实验的训练，使学生掌握智能仪器设计的基本方法和基本技能，加深对智能仪器知识的理解，掌握智能仪器设计方法。

五、讲授实验的基本理论与实验技术知识

实验一基本运算程序设计

1.实验的基本内容

（1）顺序、分支、循环程序设计联系。

（2）比较程序设计。

（3）排序程序设计。

2.实验的基本要求

（1）熟悉和掌握控制类程序的编写方法和设计技巧。

（2）初步进行程序调试和运行的练习。

3.实验的基本仪器设备

计算机。

实验二定时器应用程序设计

1.实验的基本内容

编程使T0工作于定时方式，T1工作于计数方式，T1的外部计数脉冲由T0产生，最后由T1产生方波通过P1.1输出（用发光二极管的闪烁来表示）。P1.0接T1,P1.1接发光二极管。

2.实验的基本要求

（1）理解MCS—51系列单片机定时器和计数器的概念和区别。

（2）掌握和熟悉单片机定时计数器的初始化编程。

（3）学会运用定时器的定时与计数设计方法。

3.实验的基本仪器设备和耗材

计算机。

实验三 A/D功能设计实验

1.实验的基本内容

利用0809做A/D转换实验，通过电位器提供模拟量输入。编制程序，将模拟量转换成数字量，通过发光二极管L1—L8显示。

2.实验的基本要求

（1）掌握A/D转换与单片机的接口方法。

（2）了解A/D芯片0809转换性能及编程方法。

（3）通过实验了解单片机如何进行数据采集。

3.实验的基本仪器设备和耗材

计算机。

六、实验的考核与成绩评定

以实验报告和学生实际操作能力为主，参考提问和出勤情况等，综合评定给出成绩。

七、主要参考书

1 智能仪器设计基础实验指导书，天津科技大学，付连昆，2005

                                      

 制定人： 陈宁

                                           审定：

                                           批准：

                                       

                                       20##年 12月