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；

本发明涉及波浪滑翔机领域，旨在提供一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人。该种利用波浪能驱动的大洋探测机器人包括机械动力部分和探测装置部分，所述机械动力部分包括浮子基体、舵片、翼片、柔性缆索、重块、机器人机架、蓄电池、单片机、舵机，所述探测装置部分采用浮子载体实现，浮子载体与浮子基体连接，用于安装固定太阳能电池板、PH传感器、温度传感器、GPS模块、无线通信模块。本发明完全依靠机械结构将波浪能转换为向前的推力，并利用太阳能电池板为加装的多种传感器供电，不需要提供额外的能量，从而通过简单的改变搭载仪器完成不同的功能需要，实现平台的多功能利用和拓展化利用。

成果描述：本项目通过对白酒丢糟、秸秆废弃物的有效降解利用，进行了特定性状微生物育种研究，开发了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的工艺路线，提出了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，实现白酒丢糟及秸秆废弃物向燃料酒精、沼气等可再生生物能源的转化，可以促使传统白酒产业形成更为合理的资源-产物-资源生态酿酒产业链，实现废弃物的减排和传统酿酒企业综合效益的整体提高。对于解决大量白酒丢糟、秸秆资源的浪费，促进酿酒生态产业的形成、生物能源生产原料的拓展等，具有重要意义。市场前景分析：本项目成果的推广实施对象为中国传统白酒生产及酒精生产企业，特别是大中型白酒生产企业。由于这些企业大都拥有酒精生产车间或合作酒精生产厂，不必经过巨额的设备投资，很容易通过技术改造将燃料酒精的生产融入原有的生产体系，而丢糟的大量排放和粮食的大量消耗，是大中型白酒企业不能回避的重大问题，也自然成为本研究成果的主要实施对象。目前已有白酒企业表达愿意参与共同合作开发的意向，研究成果的应用前景可观。与同类成果相比的优势分析：（1）系统性地探讨并建立了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的完整工艺，国内外未见报道。 （2）建立了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，属国内领先技术， （3）建立了白酒丢糟及农产秸秆废弃物先降解发酵生产乙醇，然后再将废渣废液转化为沼气的梯级能源转化体系，属国际先进技术。 年产300吨，年销售收入300万元。

成果描述：针对磷酸铁锂锂电正极材料存在的不足和制约磷酸铁锂产业发展的一系列问题，本项目通过基于混合溶剂的液相合成方法，利用定向分子组装技术，结合独特的煅烧工艺构建了具有三维（3D）导电网络结构的正极材料，从而制备出具有独特晶体结构、良好导电性、高离子迁移速率和高振实密度的新型改性磷酸铁锂锂离子电池正极材料，同时通过先进的回收利用技术实现了生产工艺的低成本、无污染。市场前景分析：以磷酸铁锂正极材料制备的锂离子电池在移动电源、电动工具、电动自行车、电动汽车以及储能领域中有着极大的市场前景。与同类成果相比的优势分析：通过本项目的实施，达到了以下技术目标： （1）基于混合溶剂的液相法制备工艺的设计，解决现有工艺存在的材料批次间一致性差的不足，实现批次间材料克容量变化＜2%； （2）构建3D导电网络，从而解决制约LiFePO4大规模应用的重大技术难题—材料导电性差的缺陷，将材料的电导率提高到10-2Scm-1； （3）将压烧技术引入LiFePO4制备工艺，结合二次造粒粒径控制技术得到尺寸均一的亚微米颗粒，将材料振实密度提高到1.2gcm-3； （4）以本项目研制的LiFePO4作为正极材料并采用改进工艺装配的锂离子电池将达到如下性能指标： ⅰ 0.1C比容量≥160mAhg-1，1C比容量≥140mAhg-1； ⅱ 循环充放电3000次，常温放电容量高于80%； ⅲ 支持常温50C以上倍率放电，-20℃环境支持20C以上倍率放电，-20℃环境放电容量不低于常温放电容量的80%。 （5）创新反应溶剂和反应副产物的循环回收利用技术，实现生产过程绿色化、低排放和原子经济性，与现有同类材料比较，生产成本降低30%以上。

本装置采用以旋转锥反应器为核心的闪速热解技术，可最大限度地生产生物质油。该技术能以连续的工艺将低品位的生物质(锯末、稻壳、秸杆等有机废弃物)转化为易储存、易运输、能量密度高且具有商业价值的生物质油，同时产生的副产品还有中热值的可燃气和少量的炭。生物质油可以直接用于现有的锅炉燃烧，更重要的一步通过加氢处理和沸石合成技术将生物质油改质为热值较高的烃类燃料，合成为生物质汽油或生物质柴油。该技术为生物质及有机废弃物的有效清洁利用和可再生能源的生产探索了一条新途径。 生物质油除了能量的应用外，也可作为化工工业的重要原料，经GC-MS分析，证明含有数十种有机化合物，它们经过深加工可以制取染料、农药、医药、香料、树脂和助剂等精细化工产品。例如生物质油中的3-甲氧基-4羟基苯甲醛(即香草醛)，广泛用于定香剂、变味剂和调合剂的重要原料。它是一种天然香料，所以价格十分昂贵。因此，生物质闪速热解转化的生物质油作为绿色化工产品的生产原料也具有广泛的应用前景。技术指标 生物质加工量10kg/h            气相滞留期0.1～1秒 生物质颗料尺寸＜2mm          　生物质油产率60%(占生物质原料重量比)

能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变，人类面临空前的能源危机和环境危机，人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中，光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理，直接将太阳光能转化为电能，具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展，但作为主要能源还有较远距离，其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本，提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。太阳能电池已经历三代的发展。然而，第一代晶硅太阳能电池耗材太多，进一步降低成本的空间已很少；目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题，严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池，采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理，达到高效、低成本、高可靠的目的，已引起科研界极大兴趣，并已成为研发热点。

"能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变，人类面临空前的能源危机和环境危机，人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中，光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理，直接将太阳光能转化为电能，具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展，但作为主要能源还有较远距离，其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本，提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而，第一代晶硅太阳能电池耗材太多，进一步降低成本的空间已很少；目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题，严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池，采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理，达到高效、低成本、高可靠的目的，已引起科研界极大兴趣，并已成为研发热点。 "

该发明研制了一种超短波的结构简单、不需另加中继器、不需布传输线、不受天气环境影响、通信穿透力强，且具有安装方便、灵活、成本低廉，适应多种电压等级（如 380V/ 660V/1140V ），能穿过千米高山的远程无线遥控水泵装置。为了克服一般远程无线通信受天气环境影响大、通信质量较差、在野外增加中继器增强信号不方便等缺点，实现复杂环境下的无线远程遥控供水。该装置已在临潼骊山间水井到西安科技大学水池远程遥控应用 3 年多，运行良好。

首次制备出了基于非铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6的高质量薄膜及其太阳能电池。对于传统的铅基钙钛矿材料，其结构为APbX3, 如果用一个一价金属和三价金属来代替两个铅，即可形成结构式为A2M+M3+X6的双钙钛矿，又名冰晶石。双钙钛矿是一个非常庞大的家族，理论计算可以形成这种组合的有超过9000种，目前有350种已经被合成。根据计算，有11材料有潜力用于光伏器件。目前已经被合成的有5种左右，但是鲜有双钙钛矿电池报到。其主要原因在于很难制备高质量的双钙钛矿薄膜。通过自己搭建的低压辅助设备首次制备出了高质量的双钙钛矿Cs2AgBiBr6薄膜，研究发现，该薄膜的热稳定性远远好于传统的铅基有机－无机杂化钙钛矿材料。将其用做吸光层，制备出了平面异质结太阳能电池。基于该薄膜的电池在空气中有很好的稳定性，对于无空穴传输层的器件在空气中放置超过4个月其效率没有衰减。说明双钙钛矿在太阳能电池的应用中有非常大的潜力。相关成果发表在《Advanced Science》 （The Dawn of Lead-Free Perovskite Solar Cell: Highly Stable Double Perovskite Cs2AgBiBr6 Film, Adv. Sci. 2018, 5(3), 1700759）。