一、系统介绍        光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号转变成为电信号的器件，是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。       光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠、精度高等特点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此应用非常广泛，涉及整个科学技术、国防、航空、航天、交通运输、能源、机械、石油、化工、轻工、纺织等工业部门和环境保护、生物医学工程等和日常生活的各个领域，是现代信息技术的重要支柱技术之一。       我司始终致力于为国家培养更多更优秀的光电技术人才为己任，将我国光电事业发扬光大为目标。为更快实现这一目标，我司将各类光电传感器件的工作原理、特性参数测量和实际应用相结合，研发出了一套光电传感器原理与应用实训系统。本系统以提高学生动手动脑能力为出发点，采用理论和实践相结合的方法，全方位地展示广泛应用于各领域的多种光电传感器件，例如光敏电阻、光电二极管、PIN光电二极管、APD光电二极管、光电三极管、硅光电池、光电耦合器件、PSD、四象限、光电倍增管等，让学生并了解并掌握每一种光电传感器的工作原理、特性参数以及应用领域，为毕业后就业或者创业打下坚实的基础。   本系统规模适中，高配共设有10个工位（工位可增减），最多可同时容纳20人，为高校师生解决了理论强、实践弱以及实训困难的问题，深受高校师生的欢迎。 二、涉及专业及课程     光电信息科学与工程、  光电子技术、测控技术与仪器、电子科学与技术、光电信息工程、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、光谱学、光电器件技术、单片机等。 三、实训内容 工位一、光电传感器件组装与测试工位A 1、搭建并测量光敏电阻特性参数； 2、搭建并测量光电二极管特性参数； 3、搭建并测量光电三极管特性参数； 4、搭建并测量光电池的偏置与基本特性参数； 5、搭建并测量雪崩光电二极管（APD）特性参数； 6、搭建并测量PIN光电二极管特性参数； 7、搭建并测量光电耦合器件特性参数； 工位二、光电传感器件组装与测试工位B 1、搭建并测量PSD位移传感器特性参数； 2、搭建并测量四象限光电传感特性参数； 3、热敏器件与热释电探测器实验； 4、紫外线探测传感器特性参数测量实验； 5、紫外线强度测量实验； 6、紫外线验钞机原理实验 ； 工位三、光电传感器件实际应用工位A 1、光敏电阻光控开关系统设计实训； 2、光敏电阻光控灯系统设计实训； 3、光电报警系统设计实训； 4、硅光电池光照度计系统设计实训； 5、音频信号的光源调制解调系统设计实训； 工位四、光电传感器件实际应用工位B 1、热释电报警系统设计实训； 2、太阳能充电系统设计实训； 3、太阳能节能台灯系统设计实训； 4、大功率LED驱动系统设计实训； 5、LED玩具系统设计实训； 工位五、光电传感器件实际应用工位C 1、简易光功率计系统设计实训； 2、对射式、反射式光电耦合开关里程表系统设计实训； 3、对射式、反射式光电转速计系统设计实训； 4、光电测距系统设计实训； 工位六、光电传感器件实际应用工位D 1、基于R、G、B的颜色识别系统设计实训； 2、线阵CCD驱动系统设计实训； 3、红外体温计系统设计实训； 4、红外遥控器系统设计实训； 工位七、光电传感器件实际应用工位E 1、PSD位移测量系统设计实训； 2、四象限位置测量系统设计实训； 3、数字温度计系统设计实训； 4、光电指纹识别系统设计实训； 工位八、光电倍增管电流倍增特性参数测量工位 1、光电倍增管暗电流ID的测量； 2、阳极电流灵敏度SA的测量； 3、光电倍增管增益G与供电电源电压的关系； 4、光电倍增管阳极输出特性的测量； 5、阳极电流灵敏度SA与供电电压之间的关系； 6、测量微弱辐射光信号的强度； 工位九、LED角度特性参数测试工位 1、测量LED正向电压； 2、测量LED反向电压； 3、测量LED的正、反向工作电流； 4、测量发光光源中心轴空间角； 5、测量发光光源的半发光强度的角度； 6、测量发光光源中心轴与机械轴的偏差角； 工位十、LED光谱特性的测量与光栅光谱仪实验工位 1、测试各种颜色LED的光谱分布； 2、测试LD半导体激光器的光谱分布； 3、测试其他光的光谱分布； 二次开发实验（52单片机开发实验） 1、52单片机程序编写实验； 2、52单片机外围电路设计实验； 3、基于52单片机的数字时钟设计实验；

研发阶段/n内容简介：木塑复合材料主要指：木材边角料及农作物的秸秆、果实壳等（如玉米秆、麦秆、稻草、稻壳、棉花秸、棉花壳、花生壳、甘蔗渣等）加工成粉并经特殊的表面改性后，再以适当的方法与废旧塑料复合，加工而成的一种复合材料。其材料物理机械性能可以与硬木制品相媲美，并具有生物降解性和可再生性，从而使天然植物纤维作为绿色环保材料成为可能。该复合材料的开发和应用为保护人类森林资源、减少白色污染，保护人类的生存环境具有十分重要的意义。作为一种新复合材料它不但具有木材的自然的木质感，更有优于木材的自然性能，可

研发阶段/n内容简介：木塑复合材料主要指：木材边角料及农作物的秸秆、果实壳等（如玉米秆、麦秆、稻草、稻壳、棉花秸、棉花壳、花生壳、甘蔗渣等）加工成粉并经特殊的表面改性后，再以适当的方法与废旧塑料复合，加工而成的一种复合材料。其材料物理机械性能可以与硬木制品相媲美，并具有生物降解性和可再生性，从而使天然植物纤维作为绿色环保材料成为可能。该复合材料的开发和应用为保护人类森林资源、减少白色污染，保护人类的生存环境具有十分重要的意义。作为一种新复合材料它不但具有木材的自然的木质感，更有优于木材的自然性能，可

临床上，由于病原体与宿主之间复杂的相互作用，病毒-细菌混合肺炎会导致非常高的死亡率，对全世界人类健康造成了严重威胁。在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)全球大流行期间，几乎所有严重的COVID-19患者都因继发性细菌感染而接受抗生素治疗，许多患者死于细菌继发感染而非病毒本身，包括多重耐药细菌感染。

成果描述：本成果研发出一款具有中介高Q值的微波介质材料，主要参数满足： 介电常数：45±5% Qf：≥35000 温度系数：≈0 ppm/℃市场前景分析：该材料主要应用于介质加载的腔体滤波器中，可将传统基于金属腔的腔体滤波器体积缩小一半左右，在通信基站等领域有非常广泛的应用前景。与同类成果相比的优势分析：目前国内有两三家企业在生产类似的产品，但与日本京瓷等公司的同类型产品在性能上还有一定的差距，本成果研发材料接近日本京瓷产品指标，成本上有很大的优势。

通过物理与化学技术的交叉，成功地研制开发出了结构可控的气敏性材料，通过气 体分子的选择性吸附，材料发生颜色的可逆性变化。这种气致变色灵巧窗节能材料集智 能化控制、光学特性智能化调节、节能、装饰、隔热、保温于一体，可广泛应用于建筑、 汽车、宇宙飞船等作为高能效阳光控制节能窗户。结合室外阳光传感器和/或室内温度 传感器，对通过窗户的阳光能进行智能化控制，特别适应于现代智能建筑大厦的发展, 为现代窗户系统的设计和制造提供了全新解决方法，而且还可广泛应用于信息显示与储 存、气体传感器等方面。

目前，我国建筑外墙保温材料主要采用聚苯乙烯（PS）泡沫和聚氨酯（PU）泡沫。 由于 PS 和 PU 是易燃材料，且燃烧时会产生大量有毒烟气，由它们引发火灾事故时常发 生，已成为威胁人们生命和财产安全的重大隐患，在一些工业发达的国家中己限制它们 使用。 酚醛（PF）树脂因具有耐热性好、阻燃性能优异、机械强度高、电绝缘性和耐高温 蠕变性能优良等，在电子电工、航空和航天等领域应用十分广泛。由酚醛树脂发泡而得 到的酚醛泡沫，与 PS 泡沫及 PU 泡沫相比，也具有耐热温度高、阻燃性能好、燃烧时低 烟低毒等优点，是 PU 泡沫和 PS 泡沫潜在的替代品。 我国建筑节能行业现已经形成使用聚苯乙烯泡沫为主年产 2000 亿外墙保温系统市 场，其中每年新竣工建筑 20 亿平米，同时约有 400 亿平米建筑存量，每年改造约 20 亿 平米。若以酚醛树脂泡沫逐步取代聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫，市场前景广阔。 年产 10 万 m 3酚醛板生产线，项目投资约 500 万。 

液晶(Liquid Crystal)于1888年由奥地利植物学家Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间、既具有晶体特有的双折射性又具有液体的流动性、具有规则分子排列的有机化合物，一般最常用的类型为向列相(Nematic)液晶。 显示用液晶材料按照化学结构可分为：联苯类、苯基环己烷类、乙烷类、炔类、含氟类、嘧啶类、烯类等类别的液晶单体。如果要满足液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）对液晶材料特性的要求，还要选择适当的单体液晶并按一定的比例进行混合，得到满足不同液晶显示模式要求的混合液晶。 目前，液晶显示已经得到了广泛的应用。液晶材料在实现这些显示方式中具有举足轻重的作用，每一种新的显示方式的出现，总是伴随着新的液晶材料的出现。 随着液晶显示技术的发展，人们发明了不同的显示方式以满足各种需要，目前已经形成大规模工业化生产的显示模式主要有扭曲向列液晶显示（TN-LCD）、超扭曲向列液晶显示（STN-LCD）及薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）等，这些显示器件在手表、计算器、仪器仪表显示、PDA、手机、液晶显示器以及液晶电视等中得到了广泛的应用。 北京科技大学材料科学与工程学院功能高分子材料学术梯队致力于将液晶材料国际先进技术引进中国，提升国内产业和新技术能力，并为投资者带来高额回报。我们拥有国际先进的TFT、STN、TN液晶单体、混合液晶的研发、生产技术，将与投资者共同实现该项目的产业化，为投资者带来丰厚回报。 根据液晶材料性质的不同，各种相态的液晶材料大多已开发用于平板显示器件中，现已开发的有各种向列相液晶、聚合物分散液晶、双 （多）稳态液晶、铁电液晶和反铁电液晶显示器等，其中开发最成功的、市场占有量最大、发展最快的是向列相液晶显示器（如TFT-LCD、STN-LCD、TN-LCD等），使用的是各种向列相液晶材料。 显示用液晶材料是由多种小分子有机化合物组成的，这些小分子的主要结构特征是棒状分子结构，现已发展成很多种类，例如各种联苯腈、酯类、环己基（联）苯类、含氧杂环苯类、嘧啶环类、二苯乙炔类、乙基桥键类和烯端基类以及各种含氟苯环类等。随着LCD的迅速发展，人们对开发和研究液晶材料的兴趣越来越大。近些年还研究开发出多氟或全氟芳环以及全氟端基液晶化合物。许多化学家们已合成出了性能优良的液晶材料。到 1998 年止，就大约有7万~7.5万多个液晶化合物合成出来，并以每年3000~4000个新液晶化合物出现的速度向前发展，尤其是日本每年都有大量新液晶材料方面的专利文献出现，以满足各种显示器的使用要求，但真正只有四五千种液晶化合物具有实用价值，能用在LCD中。显示用液晶材料根据用途可以分为TFT液晶材料、STN液晶材料、HTN液晶材料和TN液晶材料等。 我国液晶材料行业正处在飞速发展时期，各种液晶显示器件具有优异的显示效果、巨大的市场空间和经济意义。TFT、STN及中高档TN用液晶材料的国产化必将降低液晶显示器件的成本，大大改善我国的液晶显示器件的国际竞争力,使我国的液晶行业步入世界前列。因此组织TFT、STN和高档TN混合液晶及各种液晶单体的研发和工业化生产具有非常广阔的前景和经济效益。 目前，国际上主要有四家液晶材料公司，它们分别是德国Merck公司、日本Chisso公司、大日本油墨和日本ADK公司，主要生产中高档产品，如TFT、STN、中高档TN液晶材料。国内的液晶材料公司在中低档显示用液晶材料的生产上占据了主导地位，但由于研究经费严重不足和人才短缺限制了该行业的发展，高档产品的研发和生产基本上仍被德国、日本控制，其中国内所用的TFT、STN液晶材料大部分来自德国、日本，而国内液晶材料厂家则没有批量生产多路驱动TFT、STN液晶材料的能力。 在国内，尽管生产液晶材料的厂家越来越多，但大多以生产中间体、单体为主，具有混晶生产能力的只有极少的几个企业，而且国内目前中高档产品品种相对偏少，尚不能满足国内市场的需求，急待增加科研开发力度，尤其是TFT和STN混合液晶材料及各种高档液晶单体，国内市场已呈现大量需求状态，急需尽快占领。 北京科技大学材料科学与工程学院（简称材料学院）长期从事材料科学的研究，具有雄厚的材料研究和开发能力、具有比较齐全的材料测试和加工设备。功能高分子材料学术梯队隶属于材料学院材料物理与化学学科和功能材料研究所（教育部金属电子信息材料工程研究中心），拥有国际先进的单体液晶、混合液晶的研发生产技术，以TFT、STN液晶和中高档TN液晶为主要产品，技术起点高，在研发工作中已经取得了很大的进展，产业化后可以填补我国高档液晶材料的空白。

目前商业化的锂离子电池主要是使用过渡金属氧化物 LiCoO2 作正极和石墨基碳材料做负极。现在电动汽车对锂离子电池的综合性能提出了更高的要求，所以近年来人们对用于锂离子动力电池的新型材料倾注了更多的研发热情。目前广泛认为比较有前景的锂离子动力电池正极材料主要有三元过渡金属氧化物 LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、锰系层状固溶体 xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Mn, Ni, Co 及其混合物)以及LiFePO4和 Li3V2(PO4)3等。本课题组多年来在锂离子电池正极材料的 研究和开发中做了大量的工作，已经获得授权中国专利 3 项。 该方法工艺简单，原材料价格低廉、易得，生产成本低，复合材料特有的核壳结构抑制了活性物质的流失并提高了材料的导电性能，显著改善了电极的电化学性能。

基于新型双主相合金技术(La/Ce主要分布在(La,Ce)2Fe14B 相和富稀土晶界相中，高内禀磁性能(PrNd)2Fe14B相中几乎无La/Ce分布，减少磁性能的稀释)发展高品质富铈稀土永磁材料的新思路，重点突破富铈稀土永磁材料的批量化制备关键技术，成功制备出高品质的富铈稀土永磁材料(镧铈等对镨钕取代量为27.19 wt%时，剩磁达到12.56 kGs，矫顽力达到7.23 kOe，最大磁能积达到36.38 MGOe)。 该技术已在钕铁硼永磁生产线上实现多批次的生产和应用，产品性能稳定，制备的富铈稀土永磁材料可用于玩具电机、箱包纽扣、电声器件等领域。 该技术将改变铈、镧资源大量积压、低端产品过剩、高端产品不足的现状，实现资源价值的最大化；推动稀土产业的结构调整与升级，带动上下游相关产业快速发展，促进经济和社会的快速发展。