1、燕山大學專業(yè)綜合訓練報告題目： 反射式光纖位移傳感系統(tǒng) 學院（系）：信息科學與工程技術學院年級專業(yè)： 09級光電子一班 學 號： 090104040005 學生姓名： 侯興懷 指導教師： 畢衛(wèi)紅 燕 山 大 學 專 業(yè) 綜 合 訓 練 報 告1 訓練概況1.1 訓練目的根據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)方向：電子科學與技術專業(yè)的學生應掌握電子學和光子學的基本理論、基本知識，要擁有光學技術、光傳感等方面的專業(yè)知識。在大學本科階段，注重培養(yǎng)學生的科學研究能力和實際工作能力，加強實踐環(huán)節(jié)、加強基本技能訓練。專業(yè)綜合訓練是安排在大學四年級的一項教學實踐環(huán)節(jié)，是在學生學習了本專業(yè)的全部專業(yè)基礎課和部分專業(yè)課后安排的。通過

2、理論與實踐的結合，可使學生加深對所學知識的理解，并為后續(xù)的學習指引方向。同時使學生初步了解光電系統(tǒng)的設計、制作、調試過程，為將來走上工作崗位奠定基礎。本次訓練應達到的目標是：1. 了解光電技術的應用情況；2. 了解光纖傳感器的制作、光參數(shù)的設計與實現(xiàn)方法；3. 了解電子電路的系統(tǒng)設計、焊接、制版，組裝等工藝過程；4. 了解光電系統(tǒng)的安裝、調試過程；學習分析、排除故障的方法；5. 掌握反射式光纖位移傳感器工作原理、傳感系統(tǒng)測量位移的方法及儀器的標定方法。1.2 訓練內容訓練內容：光纖位移傳感系統(tǒng)，屬于強度調制光纖傳感器是利用待測物理量引起光強變化,通過檢測光強的變化實現(xiàn)對待測物理量的測量，如位移

3、、壓力、振動、表面粗糙度等。1.3 時間安排第1周：周一：專業(yè)綜合訓練總體內容講解，領取專業(yè)綜合訓練任務；周二周四：查閱資料，設計電路、了解其光學原理；周五：對設計文件進行驗收;第2周：元器件分選、電路焊接與調試、光纖組件制作;地點：信息館212第3周：進行電路仿真、程序編寫調試地點：信息館201第4周：樣機調試、位移傳感系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)提交、驗收答辯；總結并撰寫訓練報告地點：信息館212、2012 設計原理2.1 理論基礎 反射式強度調制型光纖傳感器（RIM-FOS,Reflective Intensity Modulated Fiber Optic Sensor）是一種非功能型光纖傳感器，光纖

4、本身只起傳光作用。反射式光纖傳感器的原理如圖1所示。光纖探頭A由兩根光纖組成，一根用于發(fā)射光，一根用于接收反射體反射的光，R是反射體。系統(tǒng)可工作在兩個區(qū)域中，前沿工作區(qū)和后沿工作區(qū)（見圖4）。可以看出，當在前沿區(qū)域工作時可以有較高的靈敏度；當在后沿區(qū)域中工作時，可以獲得較寬的動態(tài)范圍。2.2原理框圖圖2 系統(tǒng)原理框圖2.3電路原理圖2.3.1總圖圖3 電路原理總圖2.3.2 電源圖4 電路原理電源圖2.3.3 D/A轉換圖5 電路原理D/A轉換圖2.3.4 單片機圖6 電路原理單片機圖2.3.5 顯示模塊圖7 電路原顯示模塊圖2.3.6 恒流源圖8 電路原恒流源圖2.4 仿真圖圖9仿真圖2.5

5、程序流程圖2.6實驗數(shù)據(jù)分析2.6.1 調制特性曲線繪制出LED驅動電流為30mA、40mA、50mA系統(tǒng)的調制特性曲線：驅動電流(步進2mA)/mA電壓/v001.960.20293.9210.42085.8820.63367.8430.85159.8041.059411.7651.262413.7261.460415.6871.658417.64821.846619.6092.039621.572.222823.5312.40625.4922.589227.4532.767429.4142.925831.3752.9654驅動電流(步進5mA)/mA電壓v/v004.9020.52979.

6、8041.064314.7071.564419.6092.044624.5112.5129.4142.945634.3162.96542.6.2 反射光強與驅動電流的關系將探頭與反射體距離固定在最大位置處，調節(jié)LED驅動電流（步長約1mA）繪制LED的P-I特性曲線：距離/mm30mm35mm40mm45mm50mm0000000.10.02460.06910.09380.09380.0790.20.12350.19260.23710.2470.24210.30.24210.34090.40020.44460.44460.40.39030.51380.60270.62270.6670.50.5

7、3850.69170.79050.86460.9140.60.68180.85970.97821.06221.1260.70.82011.02271.1611.26481.34590.80.95851.18571.33761.45751.55630.91.0821.32411.5021.64031.744111.17591.44761.64021.79051.9171.11.251.53651.74411.89722.02571.21.29441.59091.80831.95152.09981.31.30231.62551.84292.0012.13931.41.29941.600081.84

8、782.00592.14431.51.25991.55631.8331.97632.11461.61.21051.5061.79851.92692.06521.71.15611.43281.72921.86761.9961.81.09191.36361.66011.77861.91211.91.02271.28461.5811.68971.813220.95351.21051.49711.59581.71942.10.89421.14131.4131.50291.62052.20.831.06721.3341.4181.52672.30.77070.9981.25491.3291.43772.

9、40.71140.92881.17591.24011.34392.50.66710.86951.10181.1611.25992.60.61260.82011.03751.09191.17592.70.57310.77070.97821.03261.11162.80.52370.72130.92390.97331.04742.90.48910.67680.86950.9140.983230.45450.64230.82060.85970.92393.10.42490.60270.77570.81520.87453.20.39520.57310.74110.77070.82513.30.3656

10、0.53850.69660.72120.78063.40.33590.50390.6620.68670.73613.50.31120.47920.62740.64720.69663.60.29150.45940.60270.61760.66273.70.27170.43470.5780.58280.63243.80.25190.4050.54840.56340.59723.90.23220.38950.52860.53850.563140.21730.36560.50390.51380.54344.10.19760.34580.48420.4890.51324.20.18280.3310.46

11、040.46930.4944.30.16790.31120.44460.44960.46964.40.15310.29130.42490.42980.44964.50.13810.28650.410.4150.42984.60.12840.27170.39520.39520.414.70.11850.26180.38040.38040.39524.80.10370.2470.37050.36560.38044.90.09390.23710.35570.35070.365650.0830.22720.34580.33590.35073 心得與體會 做了四周的課程設計，有很多的心得體會，有關于單片

12、機方面的，有關于光纖方面的。 我們組一共有三個人，課程設計過程中有很多不懂。所幸的是，我得到了很多同學的幫助。首先我們用Protues做了一些仿真圖，做一些理論上的研究。接下來就是做硬件方面的焊接工作了。沒想到這項看起來不需要多少技術的工作卻是非常的勞心勞力。在這個時候也有很多人幫助我，在我打盹兒的時候幫我做點焊接。 接著是編程。51的引腳及其功能，a/d轉換，d/a轉換，所有用到的都一再的看書了解，同時請教同學我看書過程當中的疑惑。在這個過程中又發(fā)現(xiàn)了以前焊接當中出的一些問題，能改的就改。這方面的工作挺難，也挺煩，需要耐心。 最后是數(shù)據(jù)測量，按照老師講的一步步耐心測試，順利完成。 我發(fā)現(xiàn)自己

13、對單片機也有興趣，想寒假回家以后自己去買一些東西來做。通過這次實踐使我更深刻的體會到了理論聯(lián)系實際的重要性，我們在今后的學習工作中會更加的注重實際，避免稱為只會紙上談兵的趙括。 通過這次課程設計，我不僅加深了對理論的理解，將理論很好地應用到實際當中去，而且我還學會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新可以是在原有的基礎上進行改進，使之功能不斷完善，成為真己的東西。 設計結果能夠符合題意，成功完成了此次實習要求，我們不只在乎這一結果，更加在乎的是這個過程。這個過程中，我們花費了大量的時間和精力，更重要的是，我們在學會創(chuàng)新的基礎上，同時還懂得合作精神的重要性，學會了與他人合

14、作。燕山大學專業(yè)綜合訓練評審意見表出勤成績（10分）：A：100%B：95%以上C：90%以上D：80%以上E：80%以下設計文件（20分）：A：方案合理可行，設計思路清晰；B：方案較合理可行，設計思路明確；C：方案有部分不合理，設計思路有偏差；D：方案多處不合理；E：方案不合理；焊接及硬件調試、光纖組件制作（30分）：A焊接流程正確，操作方法合理，焊接質量高；B焊接流程正確，操作方法較合理，焊接質量較好；C焊接流程基本正確，操作方法基本合理，焊接質量一般；D焊接流程基本正確，操作方法不太合理，焊接質量較差；E焊接流程不正確，操作方法不合理，焊接質量很差；版圖繪制及軟件編程調試（30分）：A版圖繪制合理布局規(guī)范，程序編寫規(guī)范條理，調試結果正確；B版圖繪制合理布局較規(guī)范，程序編寫較規(guī)范條理，調試結果正確；C版圖繪制基本合理布局基本規(guī)范，