LED光学参数的测量技术与LED国家光度标准的研究
１、前言
近30年来，LED发光二极管的技术已经经历了飞速发展的过程。LED以其固有的高效率、长寿命、低损耗、耐振动、响应速度快等优点得到了广泛的应用，比如指示灯、显示屏、交通信号灯等，目前正在探索把它应用于照明领域。
由于我国还未建立LED光度标准，严重地影响了LED产品质量的提高和量值的统一，影响着国际贸易和国际间LED技术方面的交流和推广，因此，虽然近几年来我国的LED产品质量和品种有所提高，但与国外先进国家相比差距较明显。
在这种形势下，我们着手对LED光学参数的测量进行了细致的研究，并进行了LED国家光度标准的建立工作。
２、ＬＥＤ光参数介绍
LED的光学参数中重要的几个方面就是：光通量、发光效率、发光强度、光强分布、波长。
２.１发光效率和光通量
发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。
２.２发光强度和光强分布
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同的空间角度光强相差很多，随之而来我们研究了LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的最小观察角度。比如体育场馆的LED大型彩色显示屏，如果选用的LED单管分布范围很
窄，那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图像。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。
２.３波长
对于LED的光谱特性我们主要看它的单色性是否优良，而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要的颜色是否纯正。因为在许多场合下，比如交通信号灯对颜色就要求比较严格，不过据观察现在我国的一些LED信号灯中绿色发蓝，红色的为深红，从这个现象来看我们对LED的光谱特性进行专门研究是非常必要而且很有意义的。
３、ＬＥＤ光度测量原理
３．１光强度的测量方法
把光强标准灯，LED和配有V（λ）滤光片的硅光电二极管安装和调试在光具座上，特别是严格地调灯丝位置，ＬＥＤ发光部位及接受面位置。
先用光强标准灯校准硅光电二极管，Ｃ＝E/S
式中Ｅｓ＝IS/(d2s)
ｄｓ是标准灯与接受器之间的距离，Ｉｓ是标准灯的光强度，Ｒｓ是标准灯的响应。
Ｅｓ＝Ｃ2Ｒｔ式中Ｅｔ是被测ＬＥＤ的照度，Ｒｔ是被测ＬＥＤ的响应，则ＬＥＤ的光强度Ｉｔ为：Ｉｔ＝Ｅｔ2d2ｔ
式中ｄｔ是ＬＥＤ与接受面之距离。
对于ＬＥＤ来讲，其发光面是圆盖形状的，光分布是很特殊的，所以在不同的测量距离下，光强值会变化，偏离距离平方反比定律，即使固定了测量距离，但是由于接受器接受面积不同，其光强值也会变
化。因此，为了提高测量精度，应该把测量距离和接受面积大小相对地给予固定为好。例如，测量距离按照ＣＩＥ推荐采用３１６ｍｍ，接受器面积固定为１０3１０ｍｍ。在同一测量距离下，ＬＥＤ转角不同其光强地有变化，因此为了获得最佳值，最好读出最大读数Ｒｔ为佳。
３．２光通量的测量方法
光通量测量在变角光度计的转台上进行，转台上安转了ＬＥＤ，该转台在其水平面上绕着垂直轴旋转±９０度，ＬＥＤ在垂直面上绕着测光轴旋转３６０度。在水平面上和垂直面上的转角的控制是通过步进马达来实现的。转台在导轨上随意移动，当测量标准灯时，转台应离开导轨。
测量时大转盘在水平面上绕垂直轴旋转，步进角度为０.９°，正方向９０°，反方向９０°。ＬＥＤ自身也在旋转，在每一个水平角度下，垂直平面上每隔１８°进行一次信号采集，转完３６０°之后共采集到２０个数据，按下式计算总光通量。
如果大盘旋转０°～９０°时，小盘转０°～３６０°即可。但是大盘旋转０°～９０°时，有可能ＬＥＤ安装不均匀（不对称）而引起误差，因此最好的解决办法是大盘转－９０°～０°～９０°，小盘仍然转０°～３６０°，把大盘０°～９０°和－９０°～０°两个范围内绝对值相等的角度上的照度值取平均值来作为０°～９０°内的值。
ＬＥＤ总光通量测量的第二种方法是积分求法。此方法的优点是简单易行，但测量精度不高。ＬＥＤ的总光通量计算方法如下，先计算离
积分球入射窗口（入射窗口面积Ａ）１距离上标准灯（光强值Ｉｓ）进入积分球内的光通量Φｓ，Φｓ＝Ｉｓ2Ａ／Ｉ2
读出接收器上的光电流信号ｉs，然后把ＬＥＤ置于窗口上，读出相应的接收器光电流信号it，则ＬＥＤ的总光通量Φ为：
式中Ｋ为色修正系数。
３．３ＬＥＤ的光谱功率分布测量方法：
发光二极管的光谱功率分布测量，目的是掌握ＬＥＤ的光谱特性和色度，再者是为了对已测得的ＬＥＤ的光度量值进行修正。
在测量ＬＥＤ光谱功率分布时，应注意以下几点，一个是在与标准光谱辐照度进行比较时由于标准灯的光谱辐强度比ＬＥＤ强得多，为了避免这个问题，最好在标准灯前加一个中性滤光片，使它的光谱辐强度接近于ＬＥＤ。
ＬＥＤ的光谱宽度很窄，为了准确地描绘ＬＥＤ的光谱分布轮廓，最好采用窄带波长宽度的单色仪进行测量，波长间隔为１ｎｍ为好。
按下式计算ＬＥＤ的光谱功率分布Ｅｔ。
式中ｉ是标准灯在波长ｉ处的响应；Ｅ是标准灯的光谱功率分布；ｉ是ＬＥＤ在波长λ处的响应。
ＬＥＤ的色坐标计算公式为：
色坐标为：
ｘ＝X/(X+Y+Z)
ｙ＝X/(X+Y+Z)
也可计算ＬＥＤ的主波长和色纯度。
４、结束语
目前ＬＥＤ的国家光度标准装置已建立并标定了相当数量的标准ＬＥＤ管，在此过程中我们积累了大量的经验，此后我们将对各级计量部门和全面ＬＥＤ生产单位进行量值传递，统一监督。这将对我国ＬＥＤ的质量水平的提高起到促进作用，也会为国家高科技领域的研究发展从一个方面提供保障。
Part1公司零件代号的含义以及材料代号和说明 公司零件代号一般由四部分组成：零件种类—尺寸—材料—说明 例：TPX-25.4K9-100FL(AR1064nm) 1、零件种类： (1) 透镜： TPX：平凸透镜TPC：平凹透镜TBX：双凸透镜TBC：双凹透镜 TML：弯月透镜TDA：胶合透镜TCM：平凹反射镜TXM：平凸反射镜 (2) 窗口： TWI：平面窗口TPW：平行窗口TPM：平面反射镜TGM：窗口毛坯 TWP：楔形窗口TPOF：平面标准镜TSM：振镜TEA：平面标准具 (3) 棱镜： TRAP：直角棱镜TPRP：波罗棱镜TRP：斜方棱镜TPTP：五角棱镜 TDVP：道威棱镜TRFP：屋脊棱镜TCCR：锥体棱镜TEQP：等边棱镜 TSP：特殊棱镜TCB：胶合（立方、分光）棱镜TPBP：佩林勃洛卡棱镜 2、尺寸： （1）直径，如TPX-25.4U-100FL （2）直径和厚度（高度），如TWI-25.4D2.5-U, （3）长、宽、高，如TPM-25x20x3-K9, TDVP-52.5 x 17 x 17K9(Al)，TRAP-12.7B 3、材料： 光学玻璃（无色光学玻璃、有色光学玻璃、特殊玻璃） 无色光学玻璃（根据其化学组成及光学性能常数分）：冕牌类和火石类 特点：K类，质轻、性硬、折射率低，一般n D=1.50～1.55，色散小 F 其它材料： U——UVFS——紫外石英，有级别之分，如0A级，0C级，0F级等 J——JGS1——国产紫外石英 SS——Suprasil——贺利氏公司石英，有型号之分，如Suorisil II, Suprasil III, Suprasil 300等UI——Infrasil——贺利氏公司石英，有型号之分，如Infrasil 301, Infrasil 302 Q——Quartz——石英晶体 C——CaF2
全站仪的操作和使用 操作键 按键名称功能 ANG 角度测量键进入角度测量模式 距离测量键进入距离测量模式 坐标测量键进入坐标测量模式(上移键) S.O 坐标放样键进入坐标放样模式(下移键) 一、角度测量模式（三个界面菜单） 1.水平角（显示的下排角度为水平度盘读数） （1）选择水平角显示方式。 HL——左角/逆时针角； HR——右角/顺时针角 （2）测定两条直线间的水平夹角。 先瞄准左目标点A，将水平度盘读数设置为0°00′00″，瞄准右目标点B，此时显示的水平度盘读数即为水平夹角。 V : 95° 30’ 55’’ HR : 155° 30’ 20 ’’ R/L 竖角P3↓ PSM –30 4.6 PPM V : 95° 30’ 55’’ HR : 155° 30’ 20 ’’ 倾斜V% P2↓ PSM –30 4.6 PPM V : 95° 30’ 55’’ HR : 155° 30’ 20 ’’ 置零锁定置盘P1↓ PSM –30 4.6 PPM
2.竖直角（显示的上排角度为竖盘读数） （1）确定视线水平时对应的竖盘读数——90°的整数倍。 将望远镜大致放平，通过竖盘读数确定。 （2）上仰望远镜，若读数 竖直角＝瞄准目标的读数—水平时读数 若读数 竖直角＝水平时读数—瞄准目标的读数 注意：竖直角测量结果可能为负值（俯角）。 二、距离测量模式（两个界面菜单） 1.距离测量 测定两点间的距离，将全站仪置于点上进行对中整平，另一点安置反射棱镜。 （1）测距模式的选择。 单次精测【1】/连续精测【N 】/连续跟踪【T 】 （2）照准棱镜中心开始距离测量，测距完成显示水平距离HD 、高差VD 或斜距SD （HD 、VD 和SD 的通过 切换） 注意：若全站仪在距离测量时未设定仪器高和棱镜高，显示的VD 是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差，地面上两点间的高差为： h ＝VD ＋仪器高—棱镜高 2.距离放样（在特定方向上）
2008年浙江省大学生电子设计竞赛题目－数字式电参数测试仪（E题） 一、电子设计竞赛任务 设计并制作一台用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的数字式测试仪。单5V直流电源自备。 二、电子设计竞赛要求 1、基本要求 （1）电阻测量范围：10Ω～100KΩ，相对误差<2%； （2）电流测量范围：100μA～10mA（电流源开路电压为10V），相对误差<2%；（3）电压测量范围：100mV～10V，相对误差<2%； （4）频率测量范围：100Hz～10kHz，相对误差<0.1%，输入信号为50mV的正弦交流信号； （5）显示刷新周期≤2s； （6）使用单5V直流电源供电。允许使用小于5V的单直流电源供电，要求线路板上留出5V直流电源电压测试接口。 2、电子设计竞赛发挥部分 （1）电阻测量范围：10Ω～1MΩ，相对误差<0.3%； （2）电流测量范围：100μA～10mA（电流源开路电压为10V），相对误差<0.2%；（3）电压测量范围：100mV～10V，相对误差<0.1%； （4）频率测量范围：10HZ～100kHZ，相对误差<0.01%，输入信号为50mV的正弦交流信号； （5）整机工作电流≤10mA。要求线路板上留出负载电流测试接口； （6）其它。
数字式电参数测试仪 摘要：本文介绍了一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的测量，该系统通过ADS1100来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD来显示测量数据。并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。 关键字：单片机电参数测量 AD1100 高精度恒流源 一方案设计与论证 该系统要求用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数。该系统控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用AD1100，显示部分采用LCD显示，恒流源采用LM334产生。该系统设计方案框图如图1.1所示。 §1.1系统控制部分 本设计采用AT89C51八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。 §1.2 A/D转换部分 由于该系统的测量精度要达到0.3%，普通的8位AD转换芯片无法达到这一要求，而AD1100是16位A/D转换，线性误差仅为0.0015%，内置自校准电路，串行输出接口，可方便地与单片机配接。同时具有功耗低，精度高，抗干扰能力强等特点，适合要求精度较高的仪器仪表。所以该系统选择AD1100. §1.3显示部分 方案一：采用八位共阳极LED数码管进行显示，利用单片机I/O口动态循
第7章模具零件常用的测量工具 7.1模具零件加工的技术要求和测量技术 对于冲压模、塑料模、锻模、以及金属压铸模，他们在结构上存在较大的差异，而且各类模具的使用功能和装配状态也不一样，精度要求自然也不同。所以各类模具的技术标准都有针对性地制定了相应的模具零件的技术要求、模具的装配要求。有关技术要求的标准参见相应的模具标准。 对模具的检验可划分为对成形零件的检验和模架的检验，也可以按工作型面尺寸检测、非型面尺寸检测来划分。在有的企业中，把模具零件的精度分类进行质量管理，如一类、二类、三类尺寸来划分。它的划分依据是对这些零件尺寸对模具成形产品的质量影响大小而定。 模具制造中的测量技术除采用一般几何量测量工具和测量仪测量各种长度、高度、深度、形状位置误差、表面粗糙度、角度、螺纹等误差外，还包括使用计算机扫描等先进测量技术检测复杂曲面形状。在测量方法上除对模具零件直接测量外，还广泛采用间接测量方法。 测量和检测在计量上是有严格区别的，在模具检验的过程中，由于无法直接测出实物的数据往往会借助测量手段实现。一般可以简单的认为：检测是在已知理论数据的情况下与实物的测量数据比较，可以判断数据超差与否、工件是否合格；而测量是事先对测量物体的尺寸、形位公差等并不知道的情况下，进行实测，得到数据，而这个过程本身并不判断工件的合格与否。 7.1.1模具检验常用的样板 1.样板的分类 1）按照用途有下料样板、加工样板、装配划线样板和装配角度样板等。在模具制造中，用的最多的是加工样板。 2）按照空间形状有平面样板、立体样板(样箱)。中小型冲压模、塑料模、压铸模一般都使用平面样板，但在汽车覆盖件冲压模具领域会用到立体样板，也称作样箱。 3）按制作样板的材料有木材、扁铁、薄铁皮、油毡和纸板等。一般模具制造中使用的样板都是薄铁板。对这种钢板要求：淬火变形小，耐磨。而在汽车覆盖件模具会用到树脂、木材等作为样板，木质样板是按照展开的构件实际形状用木板条(或夹板)钉制而成。 常用的加工样板大都是根据模具零件的一些特殊的截面，由钳工或线切割等工艺方法将薄钢板做成相应截面形状，再经淬火和研磨而成。 轮廓样板，按零件内部轮廓尺寸制造，允许负的偏差。断面轮廓特殊部位形状样板，一般按最大极限尺寸制造，作为特殊形状的验规。 2.样板的应用 1）用塞尺或透光目测法检查样板与型腔表面的间隙，如检验精度要求不高（公差值＞±0.05mm）的锻模模膛形状。 2）对于大、中型弯曲模的凸、凹模工作表面的曲线和拆线，几何形状和尺寸精度要求较高时，需要用样板及样件控制。 3）加工一些回转体的模具零件（如车削），其形状和尺寸可由样板检验，用样板的基面靠零件基面来检查成形表面正确与否。相当于样板作为一条母线，判断回转体是否合格。
数字式电参数测试仪 一、绪论 本文介绍了一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的测量，该系统使用单片机AT89C51为核心芯片，通过ADS1100来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD1602来显示测量数据。并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。 二、系统方案 本设计是一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对直流电压、直流电流、电阻、频率等电参数的测量，该系统主要通过ADS1110来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD来显示测量数据。并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。 该系统要求用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数。该系统控制系统采用STC89C52单片机，A/D转换采用ADS1100，显示部分采用LCD显示，恒流源采用LM334产生。该系统设计方案框图如图所示：
系统功能框图： 主要芯片： OP07C，LM324，ADS1110，MAX232，LM334，LM319，LCD1602，L7805，STC89C52 设计要求 电阻测量范围（10Ω~1MΩ）相对误差<0.3% 电流测量范围（100μA~10mA）相对误差<0.2% 电压测量范围（100mV~10V）相对误差<0.1% 频率测量范围（10Hz~100kHz）相对误差<0.01% 输入正弦信号为50 mV的正弦交流信号 2.1系统控制部分 本设计采用STC89C52八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。 2.2 A/D转换部分 由于该系统的测量精度要达到0.3%，普通的8位AD转换芯片无法达到这一要求，而ADS1110是16位A/D转换，线性误差仅为0.0015%，内置自校准电路，串行输出接口，可方便地与单片机配接。同时具有功耗低，精度高，抗干扰能力强等特点，适合要求精度较高的仪器仪表。
电参数测量仪电压的不确定度评定 【摘要】介绍了电参数测量仪的工作原理，以及用交直流标准源检测电参数测量仪电压的测量结果的不确定评定评定方法。 【关键词】电参数测量仪；电压；不确定度 随着测量技术的飞速发展，在生产试验中，人们提高了对电流电压功率的测量精度要求，传统的数字万用表已经不能满足测量的要求，于是选择使用更方便，测量精度更高的电参数测试仪来代替数字式万用表。与广泛使用的万用表相比，使用方便，只需要两个探测表笔，无需档位切换便可自动检测出待测电信号，且精度高，性能稳定，具有广阔的应用前景。电参数测量仪主要用于电压、电流、功率因数、频率等交流电参数的综合测量。它可一机多用，稳定可靠，是数字控制理论与计算机相结合的产物，真正实现了电参数测量的智能化控制。广泛应用于电力、家用电器、电机、电热器具等行业，尤其适用于照明电器及电机电器等制造厂家的生产线，实验室和质量监督检验部门。它具有测试方便，读书直观，适合用任何波形电量测量的特点，是模拟指示电测量仪表和一般数字化电工仪表的理想换代产品。 1.电参数测量仪的工作原理 本文所述电参数测量仪以杭州威博PF1020为例。PF1020电参数测量仪、采用数字同步采样技术、准确测量单相用电设备的电压、电流、功率、功率因数、频率等参数的真有效值。其工作原理如下图1所示。 交流电压（V）、电流（I）信号经高精度的电压互感器（PT）和电流互感器（CT）变换成对应的小信号。为保证采样的同时性，将信号分别输入到采样保持（Ｓ/Ｈ）电路，输入到高精度、快速Ａ/D转换器中，采集结果经CPU存贮在RAM中。根据数字采样原理，在输入信号一个周期波形中采样足够点数N，利用以下公式并调用算法计算电压、电流、功率、功率因素等参数的真有效值： 式中：N为采样点数，Vi、Ii(i=0，1，2，3......，N-1)为i时刻的瞬时电压、电流值。 2.以交直流标准源检测电参数测量仪电压为例，采用标准电压源法测量电压的不确定度评定 2.1 概述 (1)测量依据：JJG（航天）34—1999《交流数字电压表》检定规程。
光学零件加工技术实验讲义
实验一 光学零件毛坯的成型 一、实验目的： 1、了解古典法加工块料毛坯粗磨成型的工艺过程； 2、熟悉所用设备、材辅料等相关知识。 二、实验设备及用品 切割机、粗磨机、滚圆机、K9玻璃、金刚砂 三、实验步骤 1、 取块料玻璃，在切割机上按30x30x20mm 切割； 2、 在平面粗磨机上，分别用100#，240#金刚砂磨平第一面； 3、 将磨平的一面用胶粘在平的垫板上，排列均匀； 4、 在粗磨机上，手持垫板，用100#，240#金刚砂整盘研磨第二面，要不断更换垫板位 置，使之研磨均匀。同时要用卡尺测量，保证厚度和平行度； 5、 将两面磨平的平行玻璃板粘成条，宽：长=1：8～1：10； 6、 在滚圆机上，将玻璃条滚圆成棒，?Φ+Φ=Φ0； 7、 将玻璃棒在电热板上加热，使粘胶熔化并逐一拆开玻璃板； 8、 用酒精等有机溶剂清洗玻璃； 9、 用粗磨盘开球面，手持比例移动，更换位置，开出具有一定曲率半径的球面零件； 10、检验，用铁样板或试擦贴度的方法。 四、讨论 1、在粗磨平面时，为什么第一面磨平单块加工，而第二面磨平可成盘加工？ 2、检验时，铁样板或试擦贴度为何从边缘接触密切？ 实验二金刚石磨轮铣磨球面 一、实验目的 1、验证光学零件铣磨原理； 2、了解粗磨铣磨工艺过程； 3、熟悉铣磨机工作原理和调整方法； 4、要求铣磨如图1所示的透镜。 二、实验设备与用具 透镜铣磨机QM08A 、金刚石磨轮（M D =20mm ，r=2mm ，粒度# 100，浓度100%）、千分尺、扳手、透镜毛胚 （mm 0 10.025-φ，d15mm ）、擦镜盘等。 三、铣磨原理 球面零件的铣磨原理如图2、图3所示。磨轮轴轴线与工作轴轴线相交于0点，两轴线的交角为α，筒形磨轮1绕自身轴线作高速旋转，工件2绕工件轴转动。磨轮断面在工件表
. GD-3000B手持式三相钳形相位伏安表 一、简介 GD-3000B手持式三相钳形相位伏安表是进行三相电参数测量，可以完成三相的电压、电流、相角、频率、功率、功率因数等电参数的高精度测量。 GD-3000B手持式三相钳形相位伏安表设计上采用高速Cortex M3处理器加24位高速ADC进行电参数的测量计算，完全图形化界面，真彩色显示分辨率320×240，触摸屏操作人机界面友好，仪器便于携带。 二、功能简介 ?同时测量三相电压和四路电流（包含零线电流）； ?同时测量三相交流电压相角、电流相角、功角； ?测量电网频率和相序； ?自动判别变压器绕组、容性和感性负载； ?六角图显示，彩色相序分析； ?有功功率、无功功率、视在功功率、三相功率和和功率因数测量； ?数据保存和查看功能； ?数据静态保存功能； ? 3.2寸TFT彩屏显示具有触摸功能； ?锂电池供电、可充电连续待机大于20个小时。 三、技术参数
类型测量围单位误差分辨率电压1~500 V 0.5%×量程0.01V 电流0.001~10 A 0.5%×量程0.0001A 0.5%×读数 有功功率0.001~5000 W 0.1W （PF=1） 0.5%×读数 无功功率0.001~5000 VAR 0.1VAR （PF=0） 视在功率0.001~5000 VA 0.5%×读数0.1VA 频率45~65 HZ 0.1%×读数0.01HZ 相位0~360 °±2°0.1°注：在1mA-5mA在±3° 四、仪表配件 1、主机 图一、主机图 2、电流钳传感器（标配3把电流钳）
图二、电流钳传感器 电流测量选用高精度和高稳定度钳形电流传感器，本仪表可接4把电流钳传感器。 3、电压测量线 图三、电压测试导线
实验1 光的直线传播规律 实验目的： 1.验证光的直线传播规律 2.了解照相机的基本原理 一、实验仪器制作过程及成品描述 1、用纸卷两个略有大小的圆筒，使之刚好能够互相套入。 2、使其内表面为黑色，以保证不透光和没有内表面反射。 3、将大的圆筒一端用黑色的纸板封闭，并用针戳一个小孔，在小的圆筒一端贴一张薄的白纸作为观察屏。 4、移动屏与孔的距离，观察小孔成像的变化，并使能观察到一个倒立的像。 二、实验原理 由光的直线传播原理可知：当使用一个极小的孔（0.5mm）时，远处传来的光将被限制成为一束极细的光线。由物体上不同部位发出的光线通过小孔后，只能到达屏幕的对应位置，形成了对应于物的像。 三、实验步骤及现象 步骤：在光具座上面依次放上光源（点亮的蜡烛）、制作好的小孔成像系统、物屏，使焰心、小孔和屏幕中心大致在一条直线上，接着，在其他条件不变的情况下，依次改变入射光的强度、通光孔径（即小孔）的大小、成像装置与物体之间的距离、物屏和小孔之间的距离，并观察所成的像的变化的情况。 现象：以下两个因素会对像的大小造成影响： 1、孔径的大小。孔径越大，像越大，反之亦然。 2、相机与物体之间的距离。距离越长，像越小，反之亦然。 四、自问自答 1．小孔与观察屏的距离与像的大小关系。 答：蜡烛距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越远，得到的像越大，且小孔成像大小都
是倒立的。 2．小孔成像有“景深”的问题吗，为什么？ 答：当小孔足够小时，理论上是没有景深问题的。因为光是直线传播，不需要对焦，其成像最远景深为无限远，无论多近或者多远都能成像清晰。但事实上孔径都是有一定大小的，故景深问题仍然存在。 3．仔细观察所成的像，边缘和中间有几个不同点？解释之。 答：中间更亮，更稳定；边缘则不然。由于孔径小，故光线通过小孔时有可能发生衍射现象，导致像的边缘变得模糊。 4. 什么是明视距离？在观察器中，筒长250mm是按明视距离确定的，如果改变内筒筒长，是否可以？请说明理由。 答：明视距离就是在合适的照明条件下，眼睛最方便、最习惯的工作距离。最适合正常人眼观察近处较小物体的距离，约25厘米。不可以改变内筒筒长，否则不适合人眼观察。
GD-3000B手持式三相钳形相位伏安表 一、简介 GD-3000B手持式三相钳形相位伏安表是进行三相电参数测量，可以完成三相的电压、电流、相角、频率、功率、功率因数等电参数的高精度测量。 GD-3000B手持式三相钳形相位伏安表设计上采用高速Cortex M3处理器加24位高速ADC进行电参数的测量计算，完全图形化界面，真彩色显示分辨率320×240，触摸屏操作人机界面友好，仪器便于携带。 二、功能简介 同时测量三相电压和四路电流（包含零线电流）； 同时测量三相交流电压相角、电流相角、功角； 测量电网频率和相序； 自动判别变压器绕组、容性和感性负载； 六角图显示，彩色相序分析； 有功功率、无功功率、视在功功率、三相功率和和功率因数测量； 数据保存和查看功能； 数据静态保存功能； 3.2寸TFT彩屏显示具有触摸功能； 锂电池供电、可充电连续待机大于20个小时。 三、技术参数
注：在1mA-5mA在±3° 四、仪表配件 1、主机 图一、主机图 2、电流钳传感器（标配3把电流钳）
图二、电流钳传感器 电流测量选用高精度和高稳定度钳形电流传感器，本仪表可接4把电流钳传感器。 3、电压测量线 图三、电压测试导线
五、测量使用说明 1、开关机说明 持续按按键仪器进入如下画面； 图四、开机画面 继续按键3秒仪器进入真正开机状态，仪表会发出“滴”响声，证明仪表已开机这时放开按键。 2、测量界面说明 开机仪表自动进入测量界面如下： 图五、伏安相位测量界面 如果测量方式选择三相三线，用触摸笔轻触图标图标会变成，相同操作可实现单相测量。本仪表具有数据保持和保存功能，轻触图标，图标颜色由灰色变成测量数据静止，下面出现保存图标，轻触保存图标，可以保存数据，数据保存采用循环保
实验1 光的直线传播规律 报告人刘云鹏同组实验者无时间未知 实验目的： 1.验证光的直线传播规律 2.了解照相机的基本原理 一、实验仪器制作过程及成品描述（详细） 1.用纸卷两个略有大小不同的圆筒，刚好够相互套入； 2.涂黑期内表面保证不透光且无内表面反射； 3.将大的圆筒一端用黑色电工胶带封闭，并戳一个针孔，在小的圆筒一端贴一张薄的白纸作观察屏； 4.完成的观察器由粗细两伸缩圆柱筒构成，白纸上有倒像。 二、实验原理：（简略叙述） 小孔相机运用光的直线传播原理，一个极小的孔将远处传来的光限制成为一束及细光线，物体上不同部位发出的光线通过小孔到达屏幕成像；在光具座上，设置相应试验系统，验证分析小孔成像。 三、实验步骤及现象（详细） 步骤：1.制作小孔成像实验装置； 2.在光具座上依次放置光源，物屏，小孔成像，测量显微镜等，观察物屏上的图案在小孔后纸屏上的位置和大小，并用测量显微镜测量物，像，小孔间的距离和物象大小关系； 现象：物体或观察屏距小孔越远像越模糊，观察屏距小孔越远像越大，越模糊。 四、自问自答 小孔成像有“景深”问题吗，为什么? 小孔成像无“景深”问题，因为其成像为光沿直线传播原理，而非透镜改变光路实现会聚的原理。
实验2 三棱镜的角度与色散测量 报告人刘云鹏同组实验者蒿岭，于振华时间2014.9.2 实验目的： 1．了解分光仪的构造原理，学会正确使用分光仪 2．掌握棱镜角度测试的原理和方法 3．了解光的折射与棱镜色散现象 一、实验仪器：（仪器名称及仪器编号、样品描述） 分光仪，反光镜，三棱镜 二、实验原理：（简略叙述） 1.角度测量原理： 用分光仪测量棱镜顶角采取两种方法 用调好的望远镜对准夹棱镜顶角的两个面，使得返回的十字像在分划板上重合，记录下望远镜的两个角度读数，望远镜转过的角度与顶角互补。 2.最小偏向角法原理： 如图，P为顶点，两边是折射面，夹角α作三棱镜的顶角。光线由AB入射，经过
_________________________________________________________________ 智能电参数测量仪 IV-1001/1002/1003 使 用 手 册 ___________________________________________ 第一章概述 IV-1001/1002/1003智能电参数测量仪是集电压测试、电流测试、功率测 试、功率因数测试于一体的多功能测量仪。内部采用高速度处理器，是 一种智能式电工仪表。广泛应用于照明电器、电动工具、家用电器、电
机、电热器具等领域的生产企业的生产线、实验室和质检部门。 IV-1001/1002/1003智能电参数测量仪具有以下特点： 1、数字显示，读数直观； 2、四窗口同时显示真有效值电压、真有效值电流、峰值电流、功率、功 率因数、频率，测试快速； 3、电压、电流量程自动转换，提高测量精度； 4、测量精度不受波形影响； 5、可靠性高，寿命长； *6、可自由设定上下限参数，有合格讯响功率。批量检测提高效率； 第二章基本原理 基本原理如图1所示： 待测设备
图1 基本原理框图 如图1所示，仪器由模拟部分和数字部分组成。模拟部分主要由传感器、程控放大器、采样保持器和A/D 等电路组成。数字部分包含微型计算机、数据存储器和显示部分组成。 被测电压信号通过电压传感器后，信号降低为弱电压信号，根据信号大小，由微型计算机控制，进行程控放大，并通过采样保持器，由模拟/数字转换器A/D 把电压转换成数字信号，并把数字信号传输至微型计算机，计算出电压真有效值（U RMS ）并把数值输出到显示器显示。 被测电流信号通过电流传感器后，信号转换为弱电压信号，同被测电压一样，经过程控放大、采样保持、A/D 转换，在微型计算机里计算出电流真有效值（I RMS ）和电流峰值（I p ）后并显示。 电压真有效值（U RMS ）、电流真有效值（I RMS ）、有功功率（P ）、功率因数（PF ）峰值测量按如下公式计算： 上式中N 为以周期内采样的点数（周期取决于被测信号的频率），U i 和I i 为某一采样时刻的数值。 第三章 技术指标 一、测量范围和基本误差 IV-1001 P=P U RMS I RMS ×PF= N 1U i ×I i U RMS = Σ i =1 N N 1Σ i=1 N ()U i 2 I RMS =N 1Σ i=1 N (I ) i 2
光学零件工艺学练习 题
一、选择题 1．QK是什么牌号的玻璃（） A．重火石玻璃 B．轻冕玻璃 C．重冕玻璃 D．轻火石玻璃2．下列氧化物哪种是玻璃网络体氧化物（） A．PbO B．BaO C．CaO D．SiO2 3．石英玻璃的透过光谱范围是下列的哪一个（） A．0.2μm～4.7μm B．1.35μm～5.5μm C．0.38μm～0.78μm D．0.4μm～0.8μm 4.关于光学玻璃的光学均匀性定义，下列哪种说法正确（）A．两块玻璃中折射率的差值 B．两块玻璃中折射率的变化的不均匀程度 C．同一块玻璃中各部分折射率变化的不均匀程度 D．同一块玻璃中各部分应力的不均匀程度 5．晶体按用途分几类（） A.1类 B．2类C．3类种 D．4类 6.指出最常用的一种热固型光学塑料（） A．PMMA B．PC C．PS D．CR-39 7．在光学零件图中，对零件要求一栏内的N代表什么意义（） A．零件数量 B．光圈数量 C．光学表面数 D．局部光圈数 8.在光学零件图中，△R代表什么意义（） A.曲率半径误差 B.光圈误差 C.样板精度等级 D.中心偏差 9.对望远物镜的中心偏差要求为（）
A.0.01～0.02mm B.0.02～0.03mm C.0.02～0.04mm D0.03～0.04mm 10.热压成型毛坯退火的目的（） A.消除内应力 B.消除光学常数的不均匀性 C.消除内应力和各部分光学不均匀性 D.消除应力双折射 11.球面金刚石精磨磨具理想磨耗规律的数学表式为（） A ．i h h tg θ?=?? B.sin i h h θ?=?? C. cos i h h θ?=?? D.i h h ctg θ?=?? 12.金刚石磨具不包括以下那部分（） A.金刚石层 B.过渡层 C.基体 D.冷却液 13.国内精磨片结合剂特性参数常采用（） A 青铜结合剂 B.树脂结合剂 C.钢结合剂 D.陶瓷结合剂 14．金刚石精磨片的浓度，在国内常选的范围为（） A ．20％～40％ B ．40％～60％ C ．30％～50％ D.40％～50％ 15．关于光学玻璃抛光机理有几种代表性学说（） A ．l 种 B ．2种 C ．3种 D ．4种 16.高速抛光液的PH 值最佳控制范围为（） A. 5.57.0PH PH ～ B. 7.08.0PH PH C. 6.08.0PH PH D. 3.0 5.0PH PH 17．下列哪种氧化物可用作抛粉使用（） A.2Na O B.2CeO C.CaO D.BaO 18.从粗磨、精磨到抛光三道工序中，凹球面的曲率半径变化趋势是下列的哪一种（） A.曲率半径由大变小 B. 曲率半径由小变大 C.曲率半径不变 D.无规律 19．相临光圈间的空气隙厚度差为（）
光学测量实验指导书 牟达刘智颖编写
目录 实验一平行光管调校（自准直法） (1) 实验二平行光管调校（五棱镜法） (3) 实验三V棱镜折光仪测折射率和色散 (6) 实验四简式偏光应力仪测量玻璃双折射 (10) 实验五光学零件曲率半径测量 (12) 实验六平面光学元件的光学不平行度测量 (15) 实验七刀口阴影法检验面形偏差 (18) 实验八光学系统分辨率检测 (21) 实验九光学系统的星点检验 (25) 实验十光学系统杂光系数测量 (27)
实验一平行光管调校（自准直法） 一、实验项目 1．了解自准直法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。 2．分析调校误差，并总结其特点。 二、实验要求及所用器具 1．把待校平行光管的分划面校到其物镜的焦面上，并给出调校精度。 2．所用器具：装有十字丝分划板的焦距为550mm的待校平行光管、高斯式自准目镜、可调的标准平面反射镜（其有效孔径要大于平行光管物镜通光孔径）。 三、实验原理及方法 自准直法调校平行光管的原理图如图1.1所示。 若忽略平行光管物镜的像差和光的波动性影响，当分划面4位于物镜焦面处时，则由平面反射镜自准回来的分划像3与分划均重合于物镜焦面处。若分划面离开物镜焦平面一小距离（离焦量）x，则由平面反射镜反射回来的自准分划像将位于焦面另一侧，并且分划像离焦面的距离d近似等于x，即分划像至分划间的距离是离焦量x 的两倍。故利用自准直法可使调焦精度提高一倍。 图1.1 自准法调校平行光管的原理图 1—平面反射镜；2—平行光管物镜；3—分划像；4—分划；5—自准目镜自准直法调校平行光管的步骤： （1）将装有十字分划板的待检平行光管、标准平面反射镜及高斯式自准目镜按图1.1自准光路摆好，并调出自准分划像。 （2）当用清晰度法调准时，应调到使自准分划像与分划同样清晰，则认为平行光管已调好。 （3）如以消视差法调焦，即通过眼瞳在出瞳面处横向摆动，由分划像相对分划是否存在横向错动（有无视差），来判定分划面是否位于物镜焦面处。若分划像措动方向与眼瞳摆动同向，则表明分划像比分划离眼瞳更远些。即分划像位于焦点之内，而分划面必然位于焦点之外，即图1.1所示情况。反之，若分划像措动方向与眼瞳摆动反向，则分划面位于焦内。然后，按照判定的分划面调整方向，微调分划板镜框，