彩色线阵CCD多功能实验

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光电检测与显示实验五 线阵CCD应用实验

光电检测与显示实验五 线阵CCD应用实验

实验5 线阵 C CD 应用实验电荷耦合器件(Charge coupled devices)是70年代初期发现的新型集成光电传感器件。

它有线阵列与面阵列两种基本类型,各有不同的工作原理与特性。

它们的应用为机器视觉领域的改革创新立下了汗马功劳,使机器有了获取70%以上信息的能力,加之它易于与计算机配合,使机器安装“眼睛”与“大脑”成为可能,使机器走向自动化、智能化的趋势进入现实阶段。

线阵CCD的工作原理简单,易于掌握,而它在机器视觉领域的地位举足轻重。

线阵CCD 通常用于工业领域的非接触自动检测设备上,尤其是自动化生产过程或生产线上,用作在线非接触光电检测设备或俗称为“电眼”。

非接触检测物体的尺寸、运动速度、加速度、运动规律、位置、面形、粗糙度、变形量、光学特性变化、条码信息和其他应用。

本实验共有9 项实验容,前2 项实验属于原理性或认识性实验,实验3~9 属于典型应用的实验,学生通过这些代表性的应用实验能够充分认识与理解线阵CCD 在工业领域非接触测量工作中的重要地位。

(一)线阵CCD 原理与驱动特性一、实验目的1、掌握彩色线阵CCD开发应用实验仪的基本操作和功能。

2、掌握用双踪迹示波器观测二相线阵CCD驱动脉冲的频率、幅度、周期和各路驱动脉冲之间的相位关系等测量方法。

3、通过对典型线阵CCD 驱动脉冲的时序和相位关系的观测,掌握二相线阵CCD的基本工作原理,尤其要掌握RS 复位脉冲与CR1、CR2 驱动脉冲间的相位关系,分析它对CCD输出信号的影响。

SH转移脉冲与CR1、CR2驱动脉冲间的相位关系,掌握电荷转移的几个过程。

二、实验仪器1.LCCDAD-Ⅱ-A型线阵CCD应用开发实验仪一台;2.装有VC++软件及相关实验软件的PC计算机一台;3.双踪迹同步示波器(推荐使用数字示波器,带宽应在50MHz以上)一台;三、实验容及步骤1.实验预备(1)首先将示波器的地线与实验仪上的接地线连接好,并确认示波器和实验仪的电源插头均已插入交流220V电源插座上;(2)取出双踪迹同步示波器的测试探头待用;(3)打开示波器的电源开关,选择自动测试方式(按下示波器右上角“自动设置”按钮),旋转“垂直设置”旋钮,调整显示屏上出现的扫描线处于便于观图1-1线阵CCD的参数设置界面察的位置;(4)通过USB总线将实验仪与计算机或GDS-Ⅲ实验平台的USB输入端口相连;(5)将LCCDAD-Ⅱ-A型线阵CCD应用开发实验仪的电源开关打开,红色指示灯亮;(6)启动计算机,打开桌面上的快捷方式“线阵CCD”,点击“1-LV”,弹出如图1-1所示的执行界面,点击需要设置的参数,该参数会以较大数字显示在下方,用鼠标点击“设置”,完成设置工作。

光电技术实验-线阵CCD原理及应用实验指导书

光电技术实验-线阵CCD原理及应用实验指导书
的信号调节。 1)调整 SH 脉冲的周期,按“积分时间”,DSI 轮番显示 0、1、2、3、4、5,对应不同的
SH 脉冲周期,0 对应最小周期,5 对应最大周期。 2)调整时钟脉冲频率和复位脉冲频率,按“驱动频率”,DS2 轮番显示 0、1、2、3,对应
不同的时钟频率,0 对应最大频率,3 对应最小频率。 为保证 SH 脉冲的周期等于或稍大于 2160/2 个φ1、φ2 脉冲周期,调整时钟脉冲频率时,
RS 脉冲为复位脉冲,其频率为φ1、φ2 脉冲频率的两倍。 以上四个脉冲除频率要满足以上要求外,脉冲波形也有一定要求,尤其是 SH、φ1、φ2 脉冲之间的关系,当 SH 为高电平时,φ1 必须同时为高电平,且φ1 必须比 SH 提前上升,当 SH 为低电平时,φ1 必须同时为低电平,且φ1 必须比 SH 迟后下降。如图 1-3 所示:
2、驱动时序和相位的测量
(1) 用 CH1 探头测试转移脉冲 SH,用 CH1 做触发信号,调节扫描速度和同步使之同步, 使 SH 脉冲至少出现一个周期。 (2) 用 CH2 探头测试Φ1,调节示波器扫描速度展开 SH,观察Φ1 和 SH 的时序和相位是否符 合要求。 (3) 用 CH1 探头测试Φ1,用 CH2 分别测试Φ2、RS,,观察时序和相位是否符合要求。
SH 脉冲的周期随之变化,而调整 SH 脉冲的周期时,时钟脉冲周期不变。 信号处理电路:提供对 CCD 输出信号进行二值化处理的硬件电路,W1 电位器可调整阈值
电平。 LED 恒流驱动电路:提供对 LED 面光源的恒流驱动。 测试区:为转移脉冲 SH、时钟脉冲φ1、φ2、复位脉冲 RS、CCD 输出 U0、二值化处理后信
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线阵 CCD 原理及应用实验指导书
实验(一) CCD 驱动测试实验

线阵CCD器件特性实验报告

线阵CCD器件特性实验报告

THQXZ-1型线阵CCD器件特性一、实验目的1.了解CCD器件的工作原理。

2.观测入射光强、ROG信号、CLK信号与CCD输出信号的关系。

3.测量微小物体的直径。

4.测量遮光条的档条宽度。

二、实验仪器THQXZ-1型线阵CCD器件特性实验仪,计算机(配备CCD图像采集软件)三、实验原理CCD是一种半导体光电转换器件,它是一种有独特功能的MOS(金属氧化物半导体场效应管)集成电路,CCD的突出特点是以电荷作为信号,而不同于其他大多数器件是以电流或电压为信号。

CCD器件主要由光电转换单元和电荷转移结构两部分组成,它有线阵和面阵两种结构类型,两种结构的应用都很广泛,其基本原理也是一样的,下面以线阵CCD 器件为例来说明其组成结构和工作原理。

本实验仪采用的SONY IXL511是一种单排结构的线阵CCD传感器,它的光敏单元与CCD移位寄存器分开,用转移栅控制光生信号电荷向移位寄存器转移,一般信号电荷转移时间远小于摄像时间(光积分时间)。

转移栅关闭时,光敏单元势阱收集光信号电荷,经过一定的积分时间,形成与CCD光敏面上光强信号对应的信号电荷分布。

积分周期结束时,转移栅打开,各光敏单元收集的信号电荷并行地转移到CCD移位寄存器的相应单元内。

转移栅关闭后,光敏单元开始对下一行图像信号进行积分,而已转移到移位寄存器的上一行信号电荷通过移位寄存器串过移位寄存器串行输出。

如此重复上述过程。

SONY IXL511 的内部结构,有效像素2048个,像素大小14μm。

ROG脉冲为转移栅控制脉冲,低电平时转移栅打开,完成光生信号电荷向移位寄存器转移。

CLK脉冲为移位寄存器的驱动脉冲,高电平有效,实现光生信号电荷的移位输出。

当ROG遇到上升沿时,转移栅关闭,在CLK脉冲的控制下,实现光生信号电荷的串行移位输出。

在此同时,光敏单元势阱收集下一个周期的光信号电荷,因此这段时间也称为光积分时间。

光积分时间可根据光强的大小进行适当调节,以便得到清晰的图像。

北航《彩色线阵CCD驱动电路设计》实验报告

北航《彩色线阵CCD驱动电路设计》实验报告

2014年《仪器光电综合实验》实验报告姓名学号实验名称:彩色线阵CCD传感器实验及驱动电路设计报告实验日期:2014年10 月17日第一部分彩色线阵CCD传感器实验报告(实验一、实验二、实验三、实验四)实验一、线阵CCD原理2.驱动脉冲相位的测量2)用CH1 探头测量转移脉冲SH。

用CH2 探头分别观测驱动脉冲F1与F2。

SH-F1SH-F2对比两图,发现F2、F1的相位相反,并且均进入采集状态早于SH脉冲,离开采集状态晚于SH脉冲,从而保证了充分采集电子。

3)用CH1 探头测量F1 信号。

CH2 探头分别测量F2、RS、CP、SP 信号。

F1-F2F1-SPF1-RSF1-CPF2与F1相位相反,SP脉冲迟于F1,RS略迟于SP,CP略迟于RS,即在F1高电平期间,先采样保持,后复位,再篏位,从而输出稳定的图像。

4)用CH1 探头测量CP 信号。

CH2 探头分别测量RS、SP。

CP-RSCP-SP可见篏位信号CP滞后于采样保持信号SP和复位信号RS。

5) 将以上所测的相位关系与TCD2252D 的驱动波形相对照。

实验结果与之完全符合。

3.驱动频率和积分时间测量将实验仪的频率设置恢复为“0”档,同时确认积分时间设置为“00”档。

用CH1 做观测FC信号的同步(示波器扫描频率调至2ms 左右,便于观察)。

用CH2 测量SH 信号。

发现SH和FC信号周期相同。

4) 保持CH1 探头不变,增加积分时间,用CH2 探头分别测量UG、UR 和UB 信号,观测这三个信号在积分时间改变时的信号变化。

积分时间0档02 R积分时间0档02 G 积分时间0档02 B积分时间0档05 R 积分时间0档05 G积分时间0档05 B 积分时间0档08 R积分时间0档08 G积分时间0档08 B5)展开SH 信号,观测SH 波形和CCD 输出波形之间的相位关系。

R GB6)重复上述步骤观测FC 波形和CCD 输出波形之间的相位关系。

实验三 CCD原理及应用实验

实验三   CCD原理及应用实验

实验三 CCD原理及应用实验实验规则及注意事项为了确保线阵CCD原理及应用技术实验的顺利进行,保障人身安全,避免损坏设备,并且达到实验目的,要求实验人员必须严格遵守以下实验规则及注意事项。

1、在实验之前,实验人员必须阅读本实验指导书中所要求的实验准备内容,并阅读必要的参考资料。

明确实验目的,了解实验内容的详细步骤,达到要求后方能进行实验。

2、实验进行过程中,必须严格按照指导老师制定的步骤进行实验,不得自行随意进行,否则可能损坏实验仪,造成不必要的严重后果。

3、要爱护实验仪器和示波器等实验设备,不允许将其它不相关的仪器在未经许可的情况下与本实验仪进行连接。

4、所有与本实验仪相关的线缆必须在断电的情况下正确连接好,严禁带电插拔所有电缆线。

5、实验要集中精力,认真实验。

遇到问题时应找指导老师解决,不得自作主张。

6、一旦发生意外事故或者实验现象出现异常时,应立即切断电源,并如实向指导老师汇报情况。

待故障排除之后方可继续进行实验。

7、在进行CCD实验过程中,不允许带电插拔CCD器件,否则会造成CCD器件损坏。

8、不允许用带电的烙铁焊接任何与CCD有电气连接的导线、元器件。

必须焊接时,应将烙铁的电源拔下来,利用烙铁的余热焊接,或者将CCD芯片拔下来后再焊接。

实验(一) CCD驱动实验一、实验目的1、掌握用双踪迹示波器观测二相线阵CCD驱动器各路脉冲的频率、幅度、周期和相位关系的测量方法。

2、通过测量CCD驱动脉冲之间的相位关系,掌握二相线阵CCD的基本工作原理。

3、通过测量典型线阵CCD的输出脉冲信号与驱动脉冲的相位关系,掌握CCD的基本特征。

二、实验内容1、CCD驱动频率观测;2、积分时间测量。

三、实验仪器1、双踪同步示波器(20MHz以上) 1台2、CCD原理应用实验箱 1台四、实验原理线阵CCD像传感器具有结构精细、体积小、工作电压低、噪声低、响应度高等优点,被广泛运用于运动图像传感、机械量非接触检测、图像数据自动获取等多领域。

线阵CCD原理及应用实验指导书V1.1

线阵CCD原理及应用实验指导书V1.1
DOS 为采样保持电路的控制端,当 DOS 加适当脉冲电压时,CCD 输出信号得到了采样保持, OS 端输出连续信号,DOS 加直流电压时,采样保持电路不起作用,OS 端输出信号与光强成正 比,通常均用此种情况
2、 驱动脉冲及时序要求 要使CCD器件正常工作,至少要在SH、φ1、φ2、RS电极上加四路脉冲电压。这四路脉冲 的周期和时序要满足图 1-2 所示要求,图中UO为CCD输出信号。
2、驱动时序和相位的测量 (1) 用 CH1 探头测试转移脉冲 SH,用 CH1 做触发信号,调节扫描速度和同步使之同步,使 SH 脉冲至少出现一个周期。 (2) 用CH2 探头测试Φ1,调节示波器扫描速度展开SH,观察Φ1和SH的时序和相位是否符合 要求。 (3) 用CH1 探头测试Φ1,用CH2 分别测试Φ2、RS,,观察时序和相位是否符合要求。
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线阵 CCD 原理及应用实验指导书
图 1-2 CCD 驱动时序示意图
SH 为电荷转移电极控制脉冲。SH 为低电平时处于“采光期”,进行摄像,摄像区的 MOS 电容对光生电子进行积累;SH 为高电平时,摄像区积累的光生电子按奇偶顺序移向两侧的移 位寄存器中,时间很短,所以 SH 脉冲的周期决定了器件采光时间的长短。SH 脉冲的周期称 为积分时间。
U1的输出引出端。 USB 数据采集电路:为 CCD 输出与计算机接口电路,目的是通过软件对 CCD 输出信号进行
二值化处理。 附件:包括 CCD 组件及信号电缆,实验时用信号电缆线连接 CCD 组件的航空插座及箱体的
CCD 插座
六、实验步骤
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线阵 CCD 原理及应用实验指导书
注意:使用多踪示波器检测信号时,示波器与 CCD 原理应用实验箱应共地。 1、实验准备 本次实验不需要使用结构件,只需用单相三极电源线给实验箱供电,打开 CCD 原理与应 用实验箱的电源开关即可。用“积分时间”按钮调整转移脉冲 SH 周期档为 0 档,用“驱动频 率”按钮调整时钟脉冲频率为 0 档,观察积分时间显示窗口和驱动频率显示窗口的显示数据, 并用积分时间设置按钮调整积分时间档为 0 档(按黑色按钮依次由 0→1→2→3→0),用频率 设置按钮调整频率为 0 档(按黑色按钮依次由 0→1→2→3→4→5→0)。然后打开示波器的电 源开关,用双踪示波器检查 CCD 驱动器的各路脉冲波形是否正确(参考实验箱面板上时序图)。 如符合,则继续进行以下实验;否则,应请指导教师进行检查。

彩色线阵CCD实验指导手册 精品推荐

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彩色线阵CCD多功能实验仪YHLCCD-IV实验指导手册天津市耀辉光电技术有限公司目录产品说明书 (2)设备初始化 (6)软件使用说明 (8)实验规则及注意事项 (11)实验一线阵CCD原理及驱动 (12)实验二线阵CCD特性测量实验 (15)实验三线阵CCD输出信号的二值化 (17)实验四线阵CCD的A/D数据采集 (21)实验五软件提取边缘信号的二值化处理 (24)实验六利用线阵CCD进行物体角度的测量 (27)实验七用线阵CCD测量物体尺寸 (29)实验八利用彩色线阵CCD进行振动测量 (31)实验九利用彩色线阵CCD进行颜色识别 (33)实验十利用彩色线阵CCD进行图像扫描实验 (34)附录 TCD2252D手册 (35)产品说明书首先感谢您选用本公司的彩色线阵CCD 多功能实验仪。

本公司的实验仪产品是根据多年从事CCD 技术应用经验的基础之上独立研制开发的教学实验仪器。

YHLCCD -IV 型是在原有III 型基础之上,根据广大用户使用意见反馈、进一步改善功能、添加最新实验内容研制而成的。

本实验仪可满足高校物理专业、光电专业的“CCD 应用技术”、“图像传感器应用技术”课程的全套线阵CCD 应用实验教学工作。

一、 仪器各部件介绍1、 电源开关:确认将电源连线(插口位于仪器后面)连接至交流220V 电源后,拨动此开关,本开关电源指示灯应点亮。

说明电源已经接通,实验仪可以开始工作了。

2、 驱动频率设置按钮:调节驱动频率,显示数字为“0”——“3”循环,“0”表示1MHz 驱动频率,“1”表示500KHz ,“2”表示250KHz ,“3”表示125KHz 驱动频率。

12 14 310 45678 91112 133、 积分时间设置按钮(共4个):用于控制本实验仪积分时间,显示“00”——“31”共32档积分时间,通过改变驱动频率,可以扩展积分时间设定范围。

设定的积分时间与当前的驱动频率有关,例如,在“0”档驱动频率下每改变一档积分时间,其积分时间仅改变0.256ms ,而在“1”档驱动频率下每改变一档积分时间,其积分时间将改变0.512ms 。

实验七线阵CCD应用实验

实验七线阵CCD应用实验

实验七线阵CCD应用实验实验(一)利用线阵CCD进行图像扫描一、实验目的在光电技术、机器视觉技术中数字图像的产生与分解是非常重要的基础知识,掌握图像的产生与分解对于如何利用图像,从图像中解析出我们所要检测的目的信号无疑是机器视觉技术最为重要的环节。

本实验利用彩色线阵CCD图像传感器对彩色实物进行扫描而获得数字图像,并对扫描图像的解析方法、图像的形成方法和数字图像的特点等重要内容深入学习,掌握数字图像的产生过程。

二、实验准备内容(1)学习有关CCD的知识。

(2)学习用线阵CCD传感器进行实物扫描成像的原理,分析为什么用彩色线阵CCD能够对实物进行真彩色扫描成像。

(3)用彩色线阵CCD进行图像扫描时应该注意哪些问题?彩色线阵CCD的工作频率、扫描电机的转速与照明光源的亮度之间存在着怎样的关系?(4)为什么说扫描同步问题是线阵CCD图像扫描技术的关键问题,如何解决扫描图像的同步问题?三、实验所需仪器设备(1)LCCDAD-Ⅱ-A型线阵CCD应用开发实验仪一台;(2)装有VC++软件及相关实验软件的PC计算机或GDS-Ⅲ型光电综合实验平台一台;四、实验步骤1. 实验预备(1)首先将实验仪的数据端口和计算机或GDS-Ⅲ型光电综合实验平台的USB端口用专用USB数据线缆连接好并合上实验仪的主电源开关。

(2)打开计算机电源,完成系统启动后进入下一步操作。

(3)确认已经正确安装实验仪软件。

2. 图像扫描(1)将贴好图片的扫描滚筒安装在扫描支架上,锁紧螺钉,使实验装置组成如图1所示的彩色图像扫描实验结构;图1 线阵CCD进行彩色图像扫描成像的实验(2)打开计算机电源,找到《图像扫描实验》软件,在计算机显示屏上弹出如图2所示的图像扫描实验软件主界面;图2 线阵CCD扫描成像主界面(3)先点击界面中的“曲线”菜单,观察彩色线阵CCD输出的R、G和B输出波形曲线(在显示屏上分别用R、G、B三种颜色显示),再根据曲线的特点决定对光学成像系统是否进行调试;如果曲线已经如图3所示曲线边沿较陡,看上去比较“毛草”,说明已经调好了焦,图像的高频细节已经显现,就不要再调;图3 彩色线阵CCD输出的3路信号(4)调试过程为先调整光圈使其输出幅度居中偏高些以便扫描出来的图像灰度阶更为丰富;但是不能使CCD输出信号进入饱和区,否则将出现高亮度区域偏白而无法显示图像颜色;(5)然后再调整成像物镜的焦距,使观测到的曲线尽量陡直或如图3所示的波形显得比较毛糙(是高频分量较好的表现),才为调试到较为理想状况;当然准确调焦后扫描出来的图像视觉效果可能并不理想,图像的细节表现明显,图像的缺陷暴露无疑。

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实验注意事项
为了确保线阵CCD实验的顺利进行,保障人身安全,避免设备损坏,并且达到实验目的,要求实验人员必须严格遵守下述实验规则及注意事项,在指导教师的指导下有秩序、按步骤的进行。

1.在实验之前,实验人员必须阅读本实验指导书中所要求的实验准备内容,并阅读必要的参
考资料。

明确实验目的,了解实验内容的详细步骤,达到要求后方能进行实验;
2.实验进行过程中,必须严格按照指导教师制定的步骤进行实验,不得自行随意进行,否则
可能会损坏实验仪,造成严重后果;
3.要爱护实验仪器和示波器、计算机等实验设备,不允许将其它不相关的仪器在未经许可的
情况下与实验仪进行连接;
4.所有与本实验仪相关的线缆如电源线、示波器地线、计算机USB数据连接线等必须在断电
的情况下正确连接好,严禁带电插拔所有线缆;
5.实验时应集中精力,认真实验;遇到问题时,应找指导教师解决;不许自作主张。

6.所有实验设备应当在确定所有地线正确连接后方可开机上电;
7.一旦发生意外事故或者实验出现异常现象时,应当立即切断实验设备电源,并如实向指导
教师汇报情况。

故障排除之后方可继续实验;
8.使用彩色线阵CCD多功能实验仪之前,应仔细阅读产品说明书中“设备初始化”和“软件
使用说明”。

仪器面板图
图1 面板图
图2 被测件与CCD图图3 移动盖子改变光强
- II -
实验四彩色线阵CCD原理及驱动
一、实验目的
1. 掌握本实验仪的基本操作和功能;
2. 掌握用双踪迹示波器观测二相线阵CCD驱动脉冲的频率、幅度、周期和各路驱动脉冲之
间的相位关系等的测量方法;
3. 观测线阵CCD驱动脉冲的时序和相位关系,掌握二相线阵CCD的基本工作原理,尤其
是复位脉冲在CCD输出电路中的作用;转移脉冲与驱动脉冲间的相位关系,掌握电荷转移的过程。

二、实验前准备内容
1. 学习线阵CCD的基本工作原理(参考有关教材),阅读双踪迹示波器的使用说明书;
2. 学习TCD2252D线阵CCD基本工作原理(参考附录);
3. 掌握双踪迹示波器的基本操作;
4. 根据线阵CCD的基本工作原理,观测转移脉冲SH与Φ1、Φ2的相位关系,理解线阵CCD
的并行转移过程。

观测Φ1、Φ2及Φ1与CP、SP、RS之间的相位关系,理解线阵CCD的串行传输过程和复位脉冲RS的作用;
5. 测量驱动频率的不同调整档下的Φ1、Φ2、RS的周期与频率以及CCD行周期为以下实验
做准备。

三、实验所需仪器设备
1. 双踪迹同步示波器(带宽50MHz以上)一台;
2. 彩色线阵CCD多功能实验仪一台。

四、实验内容及步骤
1.实验预备
1.1 首先将示波器地线与实验仪上的地线连接好,并确认示波器和实验仪的电源插头均插入
交流220V插座上;
1.2打开示波器电源;
1.3打开仪器的电源开关,观察仪器面板显示窗口。

驱动频率数字显示为“0”字样,CCD
的驱动频率分4档,显示数值范围“0”~“3”,数值越大表示驱动频率越低;积分时间数字显示为“00”字样,共分为16档,显示数值范围由“00”~“15”,数值越大表示积分时间越长。

2.驱动脉冲相位与时序的测量
2.1 将示波器CH1和CH2扫描线调整至适当位置,同步设置为CH1。

对照“附录”中
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- 2 -
TCD2252D 的驱动波形进行下面的实验;
2.2将示波器CH1和CH2两个测量探头分别测量驱动频率Φ1、Φ2,观测Φ1、Φ2的相位关
系,测量图1.1中的电平值V 1与V 2及上升时间t 6和下降时间t 7; 2.3用CH1探头测量转移脉冲SH ,仔细调
节使之稳定(同步),使SH 脉冲宽度适当以便于观察。

(将示波器的扫描频率调至2 s 档左右,便于观察对照)用CH2探头分别观测驱动脉冲Φ1、Φ2,这就是SH 与Φ1、Φ2的相位关系,测量图1.2中的t 1、t 2、t 3、t 4和t 5;(观察的过程中可以改变
示波器的扫描频率)
2.4 用CH1探头测量Φ1信号,CH2探头分别测量Φ2、RS 、CP 、SP 信号,这就是Φ1、Φ2、
RS 、CP 、SP 信号之间的相位关系;(参考图1.2,观察的过程中可以改变示波器的扫描频率,SP 采样保持信号,RS 复位信号,CP 钳位信号)
2.5 用CH1探头测量CP 信号,CH2探头分别
测量RS 、SP ,这就是CP 与RS 、SP 信号之间的相位关系,测量图1.3中的t 8~t 22; 2.6 将以上所测的相位关系以及各个时序时间
t 1~t 22与“附录”所示TCD2252D 的驱动波形及时序典型值相对照与比较。

3.驱动频率和积分时间测量
Φ1
Φ2
V 1
V 2
图1.1 Φ1和Φ2波形
Φ1
SH 图1.2 Φ1和SH 时序关系图
图1.3 时序关系图
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3.1 用示波器分别测量4档驱动频率下Φ1、Φ2、RS 信号的周期,并计算出信号频率填入表
1-1;
3.2 将实验仪的频率设置恢复为“0”档,同时确认积分时间设置为“00”档。

用CH1观测
Φ1或Φ2信号,并用它作同步(将示波器扫描频率调至2ms 左右,便于观察),用CH2观测SH 信号,观察两者的周期是否相同,记录SH 信号周期。

通过实验仪面板上的积分时间和驱动频率按钮进行调节,并将不同驱动频率和积分时间下的SH 信号周期填入下表1-2中。

4.CCD 输出信号的测量
4.1将实验仪积分时间设置恢复为“00”档,驱动频率设置在“0”档;
4.2 用示波器CH1探头测量SH 信号,调节示波器至少显示2个SH 周期; CH2探头测量
实验仪的UG(或UR 和UB)输出测试环,打开实验仪右下角盖板。

在没有放置物体的情况下,用手慢慢遮挡CCD 观察UG(或UR 和UB)输出是否有变化,或按仪器面板图3所示改变光强。

如没有任何变化,请通知实验指导教师调整;
表1-1 驱动频率与周期
表1-2 积分时间的测量
4.3 保持CH1探头不变,增加积分时间,用CH2探头分别测量U G、U R和U B信号,观测这
三个信号在积分时间改变时的信号变化;
4.4调节示波器扫描速度,展开SH信号,观测SH波形和CCD输出波形之间的相位关系;
4.5 重复上述步骤观测Φ1、Φ2波形和CCD输出波形之间的相位关系;
5.关机结束
5.1 关闭实验仪;
5.2 关闭示波器;
5.3 关闭电源。

五、实验总结
1. 写出实验总结报告,注意说明TCD2252D的基本工作原理。

2. 说明RS脉冲、SP脉冲和CP脉冲的作用,输出信号与Φ1、Φ2周期的关系;
3. 解释为何在同样的光源亮度下U R、U G、U B信号的幅度会出现差异。

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