光电测控系统设计与实践

本书主要介绍与光机电控综合实验系统相关的原理、技术、元器件，以及设计方法和设计实例，并通过引入科技论文撰写方法、科技项目实施方法等相关内容，旨在引导相关专业高年级本科生和研究生了解掌握实用的光电仪器系统的设计实现方法，以及科学研究的过程和方法。

目 录 绪论 （1） 部分 大工程时代，你准备好了吗？ 教 师 篇 I 工科实践教育的发展和启发 （5） I.1 国际工程师互认相关协议简介 （5） I.2 几种国际国内的工程教育认证和规范的相关标准准则 （7） I.2.1 美国工程教育专业认证ABET （8） I.2.2 澳大利亚工程师协会IEAUST专业认证 （11） I.2.3 CDIO教育模式 （14） I.2.4 中国全国工程教育专业认证 （17） I.2.5 教育部很好工程师教育培养计划 （19） II  研究型教学和研究型课程设计 （21） II.1 研究性学习和研究型教学的概念 （21） II.2 研究型课程的特征和设计依据 （23） II.2.1 研究型课程教学方法的特征 （23） II.2.2 研究型课程的设计依据 （23） II.3 研究型课程的教学设计 （26） II.3.1 研究型课程“光电测控系统专项实验”的教学环境分析 （26） II.3.2 研究型课程“光电测控系统专项实验”的教学组织 （27） II.3.3 研究型课程“光电测控系统专项实验”的学生自主学习阶段设计 （29） II.3.4 研究型课程“光电测控系统专项实验”的教学设计评价 （31） II.4 研究型课程的设计理念和项目式教学中的一些问题 （31） II.4.1 研究型课程中实验专题项目内容的扩展 （33） II.4.2 研究型课程中学生的自我认识和资质挖掘 （34） II.4.3 研究型课程中的团队合作 （34） 学 生 篇 III 成为一名合格工程师应具备哪些素质 （36） IV 如何准备研究型课程的学习 （38） 参考文献 （40） 第二部分 光电测控系统设计 篇 光电测控系统设计总体 章 光电测控系统设计的一般方法和步骤 （42） 第2章 系统设计的一些知识 （46） 2.1 文献检索的方法和技巧 （46） 2.1.1 文献检索有什么用 （46） 2.1.2 文献检索怎么用 （47） 2.1.3 常用的文献检索工具 （48） 2.1.4 常用的文献检索语法 （51） 2.1.5 文献检索技巧 （53） 2.1.6 文献检索示例 （57） 2.2 如何开始一个设计任务/项目 （59） 2.2.1 立项阶段：需求和问题分析 （60） 2.2.2 明确问题阶段：技术路线的分析与确定 （61） 2.2.3 项目进行的关键问题：模块划分和管理 （62） 2.2.4 系统设计、模块划分和进度管理表格使用举例 （71） 2.3 设计技术工作总结和报告的撰写 （74） 2.3.1 文献综述报告的提纲和撰写 （76） 2.3.2 开题报告的提纲和撰写 （78） 2.3.3 结题报告的提纲和撰写 （82） 2.3.4 课题研究中的团队写作 （84） 2.3.5 科技写作的一些其他提醒 （85） 参考文献 （90） 第二篇 光电测控系统基本模块 第3章 光信息的产生模块 （91） 3.1 光电测控系统中的光源及辐射源 （91） 3.1.1 光源的几个基本概念 （91） 3.1.2 测控系统中的光源选择 （94） 3.1.3 测控系统中的几种常用光源及其特性 （95） 3.1.4 光信号的调制 （114） 3.2 光电测控系统中的光学系统和常用光学元件 （121） 3.2.1 测控系统中的成像光学系统选择 （121） 3.2.2 几种常用光学系统的特点和主要应用范围 （130） 参考文献 （135） 第4章 光信息的获取和转换模块 （137） 4.1 光电探测器 （137） 4.1.1 光辐射探测器的性能参数和噪声 （137） 4.1.2 光电探测器件的工作原理和特性 （140） 4.2 光电成像器件 （149） 4.2.1 光电成像器件的应用领域 （149） 4.2.2 像管和摄像管的工作原理和特性简介 （151） 4.2.3 固体成像器件的工作原理和主要特性 （156） 参考文献 （166） 第5章 光电信息的处理模块 （168） 5.1 光电检测与光电测控系统中的电路设计 （168） 5.1.1 概述 （168） 5.1.2 基本电路元器件介绍 （168） 5.1.3 常见光电元器件检测方法 （189） 5.2 电子电路设计制作的一般方法 （193） 5.2.1 电子电路的设计过程 （193） 5.2.2 印制电路板的设计方法和技巧 （194） 5.3 软硬件开发环境 （196） 5.3.1 MATLAB （197） 5.3.2 Visual C++ （208） 5.3.3 单片机开发 （218） 参考文献 （227） 第6章 光电测控系统的执行模块 （228） 6.1 光电测控系统中的机械结构 （228） 6.1.1 测控系统中机械结构设计的要求、方法和基本准则 （228） 6.1.2 测控系统中光学零件的固紧结构设计 （234） 6.1.3 测控系统中常用的几种传动机构 （238） 6.2 光电测控系统中的控制执行机构 （244） 6.2.1 机械伺服系统设计 （244） 6.2.2 导向机构设计 （247） 6.2.3 微位移机构设计 （250） 参考文献 （251） 第三篇 实 例 篇 第7章 测控系统设计举例 （252） 7.1 压电陶瓷移相干涉法测量光学元件微面形 （252） 7.1.1 开题报告 （253） 7.1.2 结题报告 （256） 7.1.3 项目研究报告 （257） 7.1.4 教师点评 （263） 7.2 激光反射法音频声源定位与语音内容解析 （264） 7.2.1 开题报告 （264） 7.2.2 结题报告 （269） 7.2.3 项目研究报告 （270） 7.2.4 教师点评 （283） 7.3 复杂表面物体体积的非接触光学测量 （284） 7.3.1 开题报告 （284） 7.3.2 结题报告 （290） 7.3.3 项目研究报告 （292） 7.3.4 教师点评 （302） 7.4 基于光电导航的智能移动测量小车 （302） 7.4.1 开题报告 （303） 7.4.2 结题报告 （308） 7.4.3 项目研究报告 （309） 7.4.4 教师点评 （316）