一、产品介绍        MXY8002光电技术应用开发综合实验平台针对光电器件应用开发而设计，由光学平台、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口、计算机系统、线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成，平台配备各种电源接口及0-200V高压可调电源和0-12V 低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识，帮助高校培养光电技术人才。  1、光学平台 光学平台为导磁材料，可利用磁性底座与光学配件及电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。 2、数字仪表、电子元器件平台 平台提供2块数字电压表（四位半），2块数字电流表（四位半）和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件和现场可编程逻辑器件（CPLD）等。 3、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口 平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口，输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统，通过USB总线接入计算机，完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号，学生可以通过示波器对这些信号进行观察，从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用，进而通过CPLD进行开发设计，提高学生动脑能力。 4、计算机功能软件 平台配备有各种功能软件，包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件，面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包，供学生进行二次开发。 外形尺寸：680mm(长)×550mm(宽)×230mm(高)    重量：25kg 二、教学目的 1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用； 2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路； 3、了解并掌握线阵CCD的原理及其应用； 4、了解并掌握面阵CCD的原理及其应用； 5、了解CPLD的应用开发技术； 6、培养学生动脑动手能力及创新意识； 三、配置内容  1、平台电子元器件    ① 光电二极管2只；   ② 光电三极管2只；   ③ 光敏电阻2只；   ④ 硅光电池1只；    ⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；    ⑥ PIN光电二极管1只；    ⑦ 雪崩光电二极管（APD）1只； 2、平台实验装置   ① LED点光源装置1支；    ② 光电器件安装装置2件；   ③ 热释电实验装置1件；   ④ PSD实验装置1件；   ⑤ 光栅莫尔条纹实验装置1件；    ⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；       ⑦ 线阵CCD数据采集卡1块；    ⑧ 50mm相机镜头1个；       ⑨ 尺寸测量实验装置1件；    ⑩ 倾角测量实验装置1件；    ⑾ 条形码识别实验装置1件； 3、光源配置   ① 白色远心照明光源1只；   ② 650nm点型3mw半导体激光器1只；    ③ 650nm线型3mw半导体激光器1只； 4、夹持器具配置   ① 磁性底座4个；    ② 底座支撑杆6个；   ③ 一维调整架1个；    ④ 二维调整架1个；    ⑤ 三维调整架1个； 5、连接线配置   ① 300mm连接线40颗；    ② 500mm连接线10颗；    ③ 线阵CCD相机连接电缆线1颗； 6、光学元器件    ① 15mm焦距双凸透镜1只；    ② 50mm焦距双凸透镜1只；    ③ 70mm焦距双凸透镜1只；    ④ 100mm焦距双凸透镜1只；    ⑤ 150mm焦距双凸透镜1只；    ⑥ －60mm焦距透镜1只；    ⑦ 20×20×20mm色散棱镜1只；    ⑧ φ36×4半透半反镜2只；    ⑨ 物屏、像屏及支架1个；    ⑩ 分划板1支；    ⑾ 10×目镜1支    ⑿ 多孔板架1个；      ⒀ 可调宽度狭缝1个；    ⒁ 600l/mm光栅及支撑调整架1个；      ⒂ 色散棱镜支架1台；    ⒃ 多缝板1只；    ⒄ 光偏振实验装置1件；       ⒅ 扩束镜1个；    ⒆ 刀片1片；       ⒇ 干板架1个； 四、能够完成下述实验内容： 光电传感器件原理与特性的实验 1、光源发光光谱特性实验； 2、光度辐射度参数测量的实验； 3、光敏电阻特性参数及其测量； 4、光敏电阻伏安特性实验； 5、光敏电阻的变换电路； 6、光敏电阻时间响应特性； 7、光电二极管光照灵敏度的测量； 8、光电二极管伏安特性的测量； 9、光电二极管时间响应特性的测量； 10、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量； 11、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应； 12、光电三极管光照灵敏度的测量； 13、光电三极管伏安特性的测量； 14、光电三极管时间响应的测量； 15、光电三极管光谱特性的测量； 16、光电耦合器电流传输比的测量； 17、光电耦合器件伏安特性的测量； 18、光电耦合器件时间相应的测量； 19、热释电器件基本原理实验； 20、热释电器件光谱响应的测试实验； 21、PSD位移传感器特性参数的测量； 22、雪崩光电二极管（APD）特性实验； 23、PIN光电二极管特性实验； 光电检测技术实验 1、线阵CCD原理与驱动实验； 2、线阵CCD尺寸测量实验； 3、光栅与莫尔条纹实验； 4、线阵CCD角度测量实验； 5、利用线阵CCD识别条形码； 6、利用夫琅和费衍射进行的测量； 现代光学实验 1、用远心照明光源测量薄凸透镜的焦距； 2、位移法测量薄凸透镜的焦距； 3、组装显微镜系统； 4、组装透射式幻灯机； 5、双缝干涉原理与现象； 6、夫琅和费单缝衍射原理与现象； 7、夫琅和费圆孔衍射原理与现象； 8、菲涅耳直边衍射实验 9、光的偏振实验； 二次开发实验 CPLD应用技术方面的实验 1、编写与设计时钟逻辑电路实验； 2、编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验； 3、编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路； 4、编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统； 六、 平台配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、软件：平台软、硬件使用手册等内容； 3、实验录像光盘1套 ；                                                  备注：客户自行配置示波器。

一、产品介绍         MXY8001（Ⅱ）光电传感器实验平台是针对高校关于导轨式光学实验需求设计的一款实验平台。由光学导轨、数字仪表及电子元器件平台等部分构成，仪器配备各种电源接口及0-200V 高压可调电源和0-12V低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识，帮助高校培养光电技术人才。  1、光学导轨     可利用导轨滑块自行调节光学配件的距离，配合电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。 2、数字仪表、电子元器件平台     平台提供1块数字电压表（四位半），1块数字（四位半）电流表和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件等。 外形尺寸：410mm(长)×400mm(宽)×150mm(高)   重量：7.5 kg 二、教学目的 1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用； 2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路； 3、培养学生动脑动手能力及创新意识； 三、配置内容  1、平台电子元器件    ① 光电二极管2只；   ② 光电三极管2只；   ③ 光敏电阻2只；   ④ 硅光电池1只；    ⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；    ⑥ PIN光电二极管1只； 2、平台实验装置   ① LED点光源装置1支；    ② 光电器件安装装置2件；   ③ 热释电实验装置1件；   ④ PSD实验装置1件；    ⑤ 52单片机开发系统装置；  3、光源配置   650nm点型3mw半导体激光器1只； 4、夹持器具配置   ① 导轨固定底座4个；    ② 导轨底座支撑杆4个；   ③ 一维调整架1个； 5、连接线配置   ① 300mm连接线40颗；    ② 500mm连接线40颗；四、实验内容 光电传感器件原理与特性的实验 1、光敏电阻特性参数及其测量； 2、光敏电阻伏安特性实验； 3、光敏电阻的变换电路； 4、光敏电阻时间响应特性； 5、光电二极管光照灵敏度的测量； 6、光电二极管伏安特性的测量； 7、光电二极管时间响应特性的测量； 8、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量； 9、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应； 10、光电三极管光照灵敏度的测量； 11、光电三极管伏安特性的测量； 12、光电三极管时间响应的测量； 13、光电三极管光谱特性的测量； 14、光电耦合器电流传输比的测量； 15、光电耦合器件伏安特性的测量； 16、光电耦合器件时间相应的测量； 17、热释电器件基本原理实验； 18、热释电器件光谱响应的测试实验； 19、PSD位移传感器特性参数的测量； 20、PIN光电二极管特性实验； 21、智能语音控制及遥控控制窗帘设计实验； 可实现智能人机交互功能，通过设计、搭建、调试测量电路，可实现对智能语音控制及遥控控制窗帘系统进行设计，通过对语音识别/声控芯片发出的语音指令，对 STM32 编写、烧录程序可以实现控制窗帘的打开、关闭功能。 二次开发实验 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； 五、 平台配套文件资料   实验指导书1本；                        备注：客户自行配置示波器。

果树疏花作业是决定果园产量的关键工序之一。人工疏花劳动强度大，不能适应果园规模化发展的需求；而化学疏花剂的喷施容易过量，易于造成花朵、幼果的“误伤”，严重影响疏花作业机械化的进程。 针对这种现状，本项目提出果树机械疏花装备的研发和试制。针对规模化矮密集约栽培果园，建立梳齿式疏花机构有选择的疏除多余花朵；基于微型压电泵的微流量易于控制等特点，建立基于微型压电泵的指节式喷药机构实现对目标花朵进行化学疏花剂的精准喷施；研究机械物理疏花和化学疏花的有效融合机理，按农艺要求规则疏花，结合生产实际果树各项物理特性对疏花的影响，研制自动化、精准对靶的果树机械疏花装备。

当“肺炎”、“武汉”的搜索热度居高不下、当病毒从湖北逐渐扩散至全国、当不断攀升的疫情数字、成为我们每天密切关注的焦点。数据可直观反映疫情发展现状，对“科学防疫”极具研究价值，参照已有的疫情样本数据，我们迫切需要用大数据可视化的思维，去分析、思考、总结，直至战胜这场疫情。随着新型冠状病毒所引发的肺炎迅速蔓延，政府、各大企业乃至我们每一个人都加入了这场惊心动魄的阻击战。春节前后，北京大学可视化与可视分析实验室的老师和同学们，也在一直密切关注着疫情状况，希望通过专业的技能储备、以及可视化领域的科研经验，在获得公开数据的条件下，将疫情数据以多种形式呈现和传达给社会大众。根据全国各省市的每日新增确诊病例数量，北京大学可视化与可视分析实验室制作了疫情变化晴雨表，用方块代表了每个地区每日的新增确诊人数，方块的大小用于表示具体的数量，方块的颜色表示和前一天比较，是否有更多的新增确诊病例。在晴雨表中，可直接看到各地区疫情发展趋势、同一天各地区疫情变化对比，帮助用户快速识别上升或下降的地区。

采用高速纺丝和拉伸技术开发了高收缩涤纶，研制成具有微孔结构、保水率15％－20％的高吸水涤纶，开发了舒适性阳离子染料可染长丝以及共聚酯和纤维。相关成果获2003年度国家科技进步二等奖、1992年度国家科技进步三等奖、1988年度上海市科技进步一等奖、2002年度上海市科技进步一等奖和1991度纺织部科技进步二等奖等。

三维结构和细胞外基质构成支架材料的微环境，关系到产品体内 移植后的命运与转归。脱细胞组织支架材料很好地保留了组织原有的 三维结构，能满足正常组织的生理需求，是构建工程组织和器官的更 适宜载体。本技术成果以“脱细胞角膜基质”为基础，拥有一整套自 主知识产权，已获得6项国家发明专利授权和3项PCT优先权，申请美 国和欧盟专利各1项，3项国内发明专利正在进行实质审查；按照企业 标准（YZB/粤0120-2009）制备的样品已经通过中国药品与生物制品 检定所检测(检测报告编号QZ201006553和QZ201101046)，获得SFDA 的临床试验许可。去细胞异种角膜基质经中山大学中山眼科中心伦理 委员会批准（中山眼科中心伦理审查批件编号2011KYNL001），已开 展临床试验。

本项目主要针对工业企业中交直流电动机的电气调速系统改造及新建。在电气传动领域，交流电机的变频调速技术已经成为主要发展方向，电气传动的变频调速控制已经得到大多数用户的认可。而我国的目前发展情况是处于交流与直流电动机、模拟与数字控制系统共存的状态，一方面原有设备在控制性能及故障停机时间等方面已无法满足现代化工业企业对驱动的要求，另一方面，完整而全新的全交流驱动需要的设备投资庞大。该项目可以为用户提供依据企业现状和实际工艺要求来灵活地选择驱动形式或制定改造方案的空间，现有的成熟方案有以下几种：（1）驱动电动机不变，保留原有主回路供电及晶闸管整流器件，将电动机电枢/励磁控制系统由原有的模拟控制器升级更新为全数字化控制器，如需要可匹配相应的十二相专用控制器；（2）电动机及主回路供电保留，采用全数字化电控系统及新型高品质晶闸管组件控制电枢/励磁回路，支持大功率十二相供电方式；（3）对原有的G-D机组供电形式改造确有困难时可采用电动机励磁、发电机励磁的独立数字化改造方式，以较小的投资获得轧机传动控制性能的明显提高；（4）采用新型变频交流电动机配以高性能变频控制装置，实现现代化交流调速。    目前可采用的电动机专用数字化控制器包括德国西门子公司6RA70、6SE70系列、ABB公司DCS、ACS系列、美国AVTRON（西屋）公司ADD32系列等，另外也可采用高性能的高端交直交变频系统，如东芝公司的TEMIC系统、ABB公司ACS6000等。 项目可应用于冶金、造纸等行业中有高性能调速需求的轧机主辅传动系统的改造及新建。

果树疏花作业是决定果园产量的关键工序之一。人工疏花劳动强度大，不能适应果 园规模化发展的需求；而化学疏花剂的喷施容易过量，易于造成花朵、幼果的“误伤”， 严重影响疏花作业机械化的进程。 针对这种现状，本项目提出果树机械疏花装备的研发和试制。针对规模化矮密集约 栽培果园，建立梳齿式疏花机构有选择的疏除多余花朵；基于微型压电泵的微流量易于 控制等特点，建立基于微型压电泵的指节式喷药机构实现对目标花朵进行化学疏花剂的 精准喷施；研究机械物理疏花和化学疏花的有效融合机理，按农艺要求规则疏花，结合 生产实际果树各项物理特性对疏花的影响，研制自动化、精准对靶的果树机械疏花装备。

项目概况 污水厂污泥的处理已经成为一个难题，和处理垃圾一样，大部分被填埋。由于城市污水的处理量越来越大（江阴市每天产生的污泥量达到900吨），不仅处理困难，而且污染环境。现阶段，很多污水厂的处理被送到发电厂进行焚烧，在一定程度上解决了污泥处理问题。但是由于污泥的含水量达到80%左右，因此，加入锅炉的污泥量仅仅为20%，从而大大限制了污泥的处理量。实验证明，如果将污泥的含水量降低到30%，送入锅炉的污泥量可以增加到50%。结果是：不仅增加了污泥处理量，而且解决燃煤减少排放，保护环境。 锅炉排放的尾部烟气的温度达到120以上，有些热电厂锅炉的排烟温度达到140℃。这些烟气直接排放到大气，造成大量热损失。为了降低污泥的含水量，设计了一套用锅炉排烟干化污泥的系统装置，利用这部分排烟热量来加热污泥。 该系统装置能够使用锅炉尾部烟气余热加热在锅炉中燃烧的污泥。经过该系统装置加热后污泥的含水量小于30%，从而使加入锅炉炉膛燃烧的污泥的含量增加，不仅节约能源、减少污染排放，而且不需要加热炉。 本系统装置在国内还未有使用先例，各环保电站正积极寻求解决方案。主要特点 该装置系统结合自动控制过程，克服使用蒸汽加热污泥的缺点，使用烟气余热加热污泥。更为重要的是，不采用加热炉床，采用污泥滚动加热法。不仅节约设备投资，而且节约处理空间。充分利用烟气循环的特点，使用烟气余热，对污泥加热。在污泥加热过程中为了防止产生大量的臭气，采用烟气再循环，将加热烟气重新送回锅炉燃烧，去除烟气中的臭气（有机物）。 技术指标1. 使用锅炉烟气余热加热污泥；2. 降低污泥含水量从80%降低到30%左右；3. 去除加热后烟气的臭味，保护环境；4. 不采用加热炉床，采用污泥滚动加热法；5. 可以实现自动控制过程。市场前景     各燃烧污泥发电厂为了增加污泥的燃烧量，都在积极寻求污泥加热方法和装置。而目前的主要加热系统采用蒸汽加热法，不仅耗能，而且装置复杂，占地大。而本装置采用烟气余热加热，不仅节能环保，而且投资少，占地面积小等特点。目前国内没有使用烟气加热的装置，具有很大的投资价值。

微藻可以通过自身的光合作用高效固定二氧化碳，同时生产生物燃料以及高 附加值产品，已成为国内外技术开发的热点。在微藻能源利用工艺流程中，用于 微藻培养的光生物反应器占总设备投资和运行成本的一半。由于相关研究工作的 缺乏，生物反应器受微藻光合效率、传质以及光照的限制，体积大、占地宽、成 本高、产率和效率低。为了强化微藻光生物反应器中光传递，提高光分布的均匀 性，构建了内嵌空心导光管的新型平板式微藻光生物反应器，通过空心导光管的 引入实现了将光能导入反应器中光衰减严重区域，提高了反应器内藻细胞的产量。 在此基础上，为了优化反应器的光分布，设计了内置导光板的光生物反应器，并 将其用于工业化中常用的跑道池反应器中（如图1所示），使微藻产量提到了 193. 33%,生物质产量达到2. 31g/L,油脂产量达到1258. 65mg/L。导光板目前工 艺成熟，成本低廉，对微藻无毒害作用，因此将其用于微藻产业化培养的跑道池 反应器中，基本不会增加建造及运营成本。按目前藻粉市场价来算，微藻150 元/千克，传统跑道池反应器的收益为0.18元/升，而利用内置导光板的跑道池 光生物反应器可获得0.35元/升的收益。同时，在工业化常用的管式反应器的基 础上，创新性的提出了一种新型非连续光照管式光生物反应器，通过间断遮光方 式，形成了反应器内明区和暗区的周期性分布，实现了微藻在反应器内流动时的 规律性明暗交替，从而触发闪光效应，使微藻生长速率提高了 15%。 在微藻生长到稳定期后，需对反应器中的微藻进行采收。传统的采收方式包 括离心、絮凝、气浮、膜过滤等，这些方法均耗能较多。为了降低采收成本，提出聚丙烯酸系高吸水性树脂吸收培养基浓缩微藻，吸收后可通过高温烟气脱水回 收再利用。利用采收后的湿藻进行水热液化的预处理方式，将藻细胞破壁，使细 胞内的多糖、蛋白质、油脂等析出并解聚成小分子的单糖、氨基酸、脂肪酸，之 后这些小分子物质经微生物发酵，产出甲烷、氢气等高热值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接经萃取等过程，得到硫代多糖、二十碳五烯酸（EPA）、二十 二碳六烯酸（DHA）、虾青素等高附加值产品。其中，硫代多糖具有抗氧化、抗肿 瘤、抗炎、抗病毒等活性，并且可以作为抗凝血剂和免疫调节剂。EPA被称为“血 管清道夫"，能促进循环系统的健康和防止胆固醇和脂肪在动脉壁上积聚，并对 治疗由自身免疫缺陷引起的炎症有效。DHA俗称“脑黄金”，是神经系统细胞生 长及维持的一种主要成分，是大脑和视网膜的重要构成成分，在人体大脑皮层中 含量高达20%,在眼睛视网膜中所占比例最大约50%。虾青素是已知氧自由基清 除能力最强的天然色素，其抗氧化能力是维生素E的1000倍，雨生红球藻是最 佳的天然虾青素来源，含量达到3%-5%,是目前唯一被美国FDA审核准许可用于 人类直接使用的虾青素产品，我国于2010年批准纳入食品新资源产品目录。 针对微藻生物质高效能源化利用的问题，提出太阳能加热实现微藻水热预处理， 再利用水解液和固态残渣厌氧发酵制取富氢甲烷气，实现微藻全组分转化利用， 并建立了中试系统（如图2, 3）o通过太阳能水热水解，微藻发酵产甲烷过程的 速率和转化率得到显著提升。