基于石英音叉晶振的实验教学设计研究
石英音叉扫频及性能测试教学科研系统
第39卷第1期2021年1月吉林大学学报（信息科学版）Vol.39No.1 Journal of Jilin University(Information Science Edition)Jan.2021文章编号：1671-5896(2021)01-0100-06石英音叉扫频及性能测试教学科研系统郑传涛，刘洋，闫格，胡立恩(吉林大学电子科学与工程学院，长春130012)摘要：为了测定石英增强光声光谱气体传感系统的谐振频率与品质因数，同时服务于《高频电子线路》中R-L-C 选频电路的教学需求，促进教学与科研的充分融合，设计并实现了一种石英音叉扫频及性能测试系统。
首先分析了石英音叉的R-L-C电学模型，采用Matlab软件对模型做了仿真分析。
研制了跨阻放大电路，用于放大正弦激励或外加声场作用下的石英音叉输出信号。
利用锁相放大器、跨阻放大器、信号发生器、LabVIEW信号平台，建立了石英音叉扫频及性能测试系统。
利用给定的石英音叉及该测试系统，在真空封装及去除外壳两种情况下，分别测试了石英音叉的等效电学参数、谐振频率、品质因数等性能。
该系统既融合了R-L-C选频电路的基本知识，又拓展了基于石英音叉的科研应用案例。
实际应用表明，石英音叉扫频及性能测试系统满足R-L-C 选频电路的实验教学需求以及石英增强光声光谱技术的科研需要，取得了较好的教学与科研应用效果。
关键词：实验教学系统；R-L-C电路；石英音叉；石英增强光声光谱技术；LabVIEW平台中图分类号：TP37；G434文献标识码：ATeaching and Research System for Frequency Sweep andPerformance Test of Quartz Tuning ForkZHENG Chuantao,LIU Yang,YAN Ge,HU Lien(College of Electronic Science and Engineering,Jilin University,Changchun130012,China)Abstract:In order to measure the resonant frequency and the quality factor of quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy gas sensing system,to serve the teaching requirements of R-L-C frequency selection circuit in the ourse of"high frequency electronic circuit",to and promote the full integration of teaching and scientific research,a frequency sweep and performance test experimental system for quartz tuning fork is designed and implemented.The principle of R-L-C electrical model of quartz tuning fork is firstly analyzed,and the model is simulated by Matlab.In order to amplify the output signal of a quartz tuning fork under sinusoidal excitation or external sound field,a transimpedance amplifier circuit is designed.The frequency sweep and performance test system of quartz tuning fork is established by using a lock-in amplifier,a trans resistance amplifier,a signal generator and a LabVIEW signal ing the given quartz tuning fork,the equivalent circuit model parameters,resonant frequency and quality factor are tested under vacuum packaging and shell removal.This system integrates the basic knowledge of R-L-C frequency selection circuit and expands the scientific research application cases based on quartz tuning fork.The practical application shows that the system can meet the experimental teaching requirements of R-L-C frequency selection circuit and scientific research needs of quartz enhanced photoacoustic spectroscopy technology,and has achieved good teaching and research application results.收稿日期：2020-08-09基金项目：吉林大学“十三•五”本科生规划教材基金资助项目；吉林大学青年教师教学能力提升基金资助项目(2019XYB390)；吉林大学本科“创新示范课程”建设基金资助项目；吉林大学在线课程基金资助项目作者简介：郑传涛(1982-),男，河南商丘人，吉林大学教授，博士生导师，主要从事电子科学与技术专业本科生与研究生理论与实验教学工作及红外激光光谱学与应用领域科研工作研究，(Tel)86-137********(E-mail)*********************.cn。
音叉的振动实验报告
音叉的振动实验报告实验目的本实验主要目的是通过使用音叉进行振动实验，探究音叉的振动规律，并了解音叉的特性及应用。
实验器材1. 音叉2. 音叉杆3. 钳子4. 实验台5. 单脚支架6. 示波器实验原理音叉属于弹性体，当受到力的作用时，会发生弹性变形并产生振动。
音叉的振动频率主要取决于其物理性质，如材料的弹性模量、几何结构和质量等。
实验步骤1. 将音叉插入音叉杆中，并用钳子将音叉杆夹在实验台上的单脚支架上，确保音叉能够自由振动。
2. 用实验台上的示波器测量音叉的振动频率。
调整示波器的设置，确保能够准确地测量音叉的振动频率。
3. 轻轻敲击音叉，使其振动，并观察示波器上的波形。
4. 改变敲击音叉的力度和位置，观察对音叉振动频率的影响。
5. 在实验过程中记录实验数据和观察结果。
实验结果根据实际测量数据，可以得出以下结论：1. 音叉的振动频率与其材料的弹性模量有关。
通过改变材料，我们可以观察到不同频率的音叉振动。
2. 音叉的振动频率与其几何结构有关。
一般情况下，音叉的长度越长，振动频率越低。
3. 音叉的振动频率与其质量有关。
一般情况下，音叉的质量越大，振动频率越低。
实验讨论1. 在实验过程中，我们发现改变敲击音叉的力度会对振动频率产生一定影响。
较大的敲击力度会引起音叉振动振幅增大，从而导致振动频率的变化。
2. 通过观察示波器上的波形，我们可以了解到音叉的振动是周期性的，并且呈现出正弦波的形态。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了音叉的振动规律，并学习了使用示波器进行频率测量的方法。
同时，我们还通过实际操作和观察，掌握了改变音叉振动频率的方法。
这对我们进一步理解振动理论和应用具有重要意义。
参考资料[1] 高中物理教材。
高频实验报告_石英晶体振荡器实验报告
石英晶体振荡器实验报告学号 200805120109 姓名 刘皓 实验台号实验结果及数据（一） 静态工作点（晶体管偏置）不同对振荡器振荡频率、幅度和波形的影响 1、把单刀开关K2闭合，用示波器和频率计在c 点监测。
调整DW 1，使振荡器振荡；微调C 2，使振荡频率在4MHz 左右。
2、调整DW 1，使BG 1工作电流E Q I 逐点变化，E Q I 可用万用表在A 点通过测量发射极电阻R 4两端的电压得到（R 4=1k Ω）。
振荡器工作情况变化及测量结果如表1所示：表1 静态工作点变化对振荡器的影响（二）2C 取值不同对振荡器振荡频率范围的影响2C 变化对振荡器的影响 测量条件：E Q I = 1.5 m A保持4.433MHz 基本不变（三）负载变化对振荡器的影响1、K 1断开的情况下，将振荡器的振荡频率调整到4MHz 左右，此时频率osc f = 4.433 MHz ，幅度opp V = 2.92 V 。
2、将K 1分别接1—2、1—3、1—4的位置，即接入不同的负载电阻R 5，测得的相应的频率和幅度及计算结果如表3所示。
表3 负载变化对振荡器的影响 测量条件：osc f =4.433 MHz ，幅度opp V =2.92 V由表3知：负载变化对振荡器工作频率的影响是： 几乎没有影响。
负载变化对振荡器输出幅度的影响是： 随着负载阻抗的减小，输出幅度略微减小。
（四）比较负载变化对LC 正弦波振荡器和石英晶体振荡器的不同影响负载变化对LC 正弦波振荡器的影响比较明显。
而对石英晶体振荡器的影响很小。
这主要是由于石英晶体振荡器的稳定性很高。
思考题晶体振荡器的振荡频率比LC 振荡器稳定得多，为什么？ 答：因为（1）石英晶体谐振器具有很高的标准性。
（2）石英晶体谐振器与有源器件的接入系数 ，受外界不稳定因素的影响少。
（3）石英晶体谐振器具有非常高的Q 值，维持振荡频率稳定不变的能力极强。
石英晶体振荡器(高频课程设计)..
中文摘要石英晶体振荡器，石英谐振器简称为晶振，它是利用具有压电效应的石英晶体片制成的。
这种石英晶体薄片受到外加交变电场的作用时会产生机械振动，当交变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。
利用这种特性，就可以用石英谐振器取代LC(线圈和电容)谐振回路、滤波器等。
由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，被应用于家用电器和通信设备中。
石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件。
本设计对利用石英晶体构成正弦波的振荡器的方法做了较深入的研究，对振荡器的原理及石英晶体振荡器原理做了详细的介绍并通过Multisim软件设计、仿真出并联的石英晶体振荡器，最后按照原理图进行调试和参数的计算。
关键词石英，晶振，压电效应，频率稳定性，Multisim仿真目录课程设计任务书课程设计成绩评定表中文摘要...................................................................................................... .1 目录...................................................................................................... . (2)1设计任务描述 (3)1.1 设计目的... ..................................................... ................ ............... (3)1.2 基本要求.................................................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3)2 设计思路.......................................................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4)3 设计方框图.......................................................................... . . . . . . . . . . . (5)4 各部分电路设计及参数计算................................................. . . . . . . . . . (6)5 工作过程分析....................................................................... . . . . . . . . . . (11)6 元器件清单 (12)7 主要元器件介绍........................................................... . . . . . . . . . . (13)小结........................................................................................... . . . . . . . . . . . . .18 致谢.................................................................................... . . . . . . . . . . . (19)参考文献.............................................................................. . . . . . . . . . . . (20)附录逻辑电路图................................................................... . . . . . . . . . .. (21)仿真效果图 (22)1.设计任务描述1．设计题目：石英晶体振荡器的设计与调试1.1设计目的：1.深入理解石英晶体振荡器的工作原理，熟悉振荡器的构成和电路各元件的作用；2.掌握振荡器的设计方法及参数计算；3.学会正弦波振荡器的调试。
石英晶体振荡器实验报告【高振动石英晶体振荡器】
石英晶体振荡器实验报告【高振动石英晶体振荡器】石英晶体振荡器实验报告【高振动石英晶体振荡器】新的设备特性使苛刻应用中的频率控制更稳固。
我们通常认为在电子系统中，石英晶体振荡器是最易碎的元件之一，这并不奇怪，因为振荡器里的石英晶体谐振器是由一个很大的结晶体组成的，就像一个大的圆空AT-cut晶体被金属夹固定在一个金属壳里。
这种结构不能耐受高出50～100g太多的振动强度。
这类晶体振荡器非常适合大型台式仪器和类似的设备，但不太适用于对高振动性要求很高的应用领域，如掌上电脑和军需设备。
在这些设备中，加速度达到千个甚至万个g。
很明显，一般的晶体结构在此类应用中是不合适的。
推动石英晶体和振荡器结构变化的动力来自对电子器件小型化的不断追求。
伴随着照相机平版印刷的发展和加工石英晶体的化学工艺的进步，小型化在1970年迈出了关键的一步。
这种新的处理工艺来自曾用于硅工业的一些技术，能够精确地磨制出小于1mm尺寸的石英／晶体，并能精确到几微米。
在小型化进程中很重要的另一步是将晶体牢牢固定于一个粗糙机架的陶瓷封装技术得到发展。
由此，这种制造与构造工艺成为了石英晶体小型化不成文的标准。
“小型化”与“好处”幸运的是，石英晶体振荡器的小型化还带来了额外的好处，那就是大大提高了它们冲击与振动的耐受性。
因为尺寸小，谐振器质量较低，也因此对谐振器的力也较小。
如果使用强安装材料，谐振器就不会因为加速度太大掉下来，它会被牢牢固定在本来的位置上，进一步而言，由于它的小尺寸(短空白大小或短音叉齿)谐振器内的剪力很小，谐振器能抵抗高振动而不被破坏。
小尺寸的另一个附加的好处是，谐振器的最低弯曲型频率状态可达几千赫兹或更高。
这种情形至少会带来两个好处。
第一个，由于振动到来之前大约1mm或更长时间会出现振动，可作为类似静电噪声的脉冲处理，在任何指定时段内的振动可大致看做一个固定的加速度，而这个加速度太小，所以不能激活晶体的弯曲模式，第二，这种弯曲型对频率要求非常高，振动产生的频率通常低于2kHz，所以不会被其所激活。
基于石英音叉温度传感器的测温仪表的设计与实现
基于石英音叉温度传感器的测温仪表的设计与实现
随着人们生活水平的提高，温度控制的应用范围也在不断扩大，温度检测技术也越来越重要。
在低温场合，温度的测量能够检测出隐藏的问题，及时调节温度以改善工作效率，实现温度控制。
本文研究了基于石英音叉温度传感器的测温仪表，实现了温度传感器精准测量，通过STM32单片机采集和传输模块将测量结果传输到LCD显示模块、显示出温度，实现温度测量。
本文首先对温度传感器的特性，电路及有关参数进行介绍，然后介绍单片机STM32主控单元的硬件和软件实现，随后给出硬件的整体设计，并使用Keil C Pro编程实现软件任务；最后给出仪表的测试结果说明系统工作稳定可靠。
实验表明，本文所设计的基于石英音叉温度传感器的温度仪表测量精度高，能够准确采集和显示温度信息，系统可靠性好。
本设计也为温度仪表的后续发展提出了一些建议。
晶振测量实训报告
标题：晶振测量实训报告一、实训目的本次晶振测量实训旨在使学生掌握晶振的基本原理、工作特性以及测量方法，提高学生对晶振性能参数的识别能力，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 晶振的基本原理及工作特性（1）晶振的基本原理：晶振是利用石英晶体在压电效应下的振动特性，将输入的交流电压转换为稳定的振荡频率。
石英晶体具有高稳定性、高精度、低相位噪声等优良特性，广泛应用于电子设备中。
（2）晶振的工作特性：晶振的频率、温度系数、负载系数、相位噪声等参数是衡量晶振性能的重要指标。
2. 晶振的测量方法（1）频率测量：采用频率计对晶振的振荡频率进行测量，确保晶振工作在规定频率范围内。
（2）温度系数测量：通过改变晶振工作环境温度，观察晶振频率的变化，计算晶振的温度系数。
（3）负载系数测量：在晶振输出端接入不同负载，观察晶振频率的变化，计算晶振的负载系数。
（4）相位噪声测量：采用相位噪声分析仪对晶振的相位噪声进行测量，分析晶振的相位噪声特性。
三、实训步骤1. 晶振频率测量（1）将晶振接入频率计，观察频率计显示的频率值。
（2）调整晶振的工作环境温度，观察频率计显示的频率值，计算晶振的温度系数。
（3）接入不同负载，观察频率计显示的频率值，计算晶振的负载系数。
2. 晶振相位噪声测量（1）将晶振接入相位噪声分析仪，设置测量参数。
（2）观察相位噪声分析仪显示的相位噪声曲线，分析晶振的相位噪声特性。
四、实训结果与分析1. 频率测量结果通过频率计测量，晶振的振荡频率为XX MHz，符合设计要求。
2. 温度系数测量结果通过改变晶振工作环境温度，晶振频率变化范围为XX ppm/℃，温度系数为XX ppm/℃。
3. 负载系数测量结果接入不同负载后，晶振频率变化范围为XX ppm，负载系数为XX ppm。
4. 相位噪声测量结果通过相位噪声分析仪测量，晶振的相位噪声曲线如图1所示。
分析可知，晶振的相位噪声性能良好。
五、实训总结本次晶振测量实训使学生掌握了晶振的基本原理、工作特性以及测量方法，提高了学生对晶振性能参数的识别能力。
基于石英音叉探测器的激光光谱技术研究
状和发展趋势进行详细调研。
采用合作研究和自主开发相结合的方法，开发基于。
技术路线与实验方案
技术路线
从石英音叉探测器和激光光谱技术的原理出发，首先进行理 论分析，然后进行实验测试和数据采集，最后进行结果分析 和总结。
实验方案
设计并制作石英音叉探测器，搭建基于石英音叉探测器的激 光光谱实验系统，进行光谱测试和数据分析，优化实验条件 和参数，最终实现基于石英音叉探测器的激光光谱技术研究 。
基于石英音叉探测 器的激光光谱技术 研究
2023-10-29
目录
• 研究背景和意义 • 国内外研究现状及发展趋势 • 研究内容和方法 • 预期成果和贡献 • 结论与展望
01
研究背景和意义
研究背景
石英音叉探测器具有高灵敏 度、低成本和易于集成等优 点，在激光光谱技术中具有
重要应用价值。
传统的光谱技术对于某些特 定物质的分析存在局限性， 需要开发新型光谱技术来提
THANKS
感谢观看
02
研究激光光谱技术的原理和应 用，包括光谱分析、光谱仪器 的性能和使用方法等。
03
研究石英音叉探测器在激光光 谱技术中的应用和优化，包括 与激光器的配合、信号处理和 数据采集等。
研究方法
01
采用理论分析和实验测试相结合的方法，对石英音叉探测器的 性能进行详细研究。
02
采用文献调研和实验验证相结合的方法，对激光光谱技术的现
实验结果表明，该技术可以实现对微弱光信号的检测，有望应
03
用于生物医学、环境监测等领域。
研究不足与展望
当前研究主要集中在石英音叉探测器的设计和 制作方面，对于其应用领域的研究尚不充分， 需要进一步拓展。
激光光谱技术的理论模型和实验方法尚需进一 步完善，以提高测量精度和稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于石英音叉晶振的实验教学设计研究
李劲松
【摘要】探讨了将科研研究内容与大学物理学专业中实践教育课程教学内容相结合的实验教学设计研究,为有效推进高校教学改革提出一种新的研究途径.集学、机械和电子学及软件算法一体化,内容难度适中,知识面广阔,能够丰富教学内容和提高教学质量,激发学生学习兴趣,更好地培养学生的动手能力、思维能力和科学创新能力.
【期刊名称】《大学物理实验》
【年(卷),期】2017(030)001
【总页数】4页(P43-46)
【关键词】课程设计;教学和科研;教学改革
【作者】李劲松
【作者单位】安徽大学,安徽合肥230601
【正文语种】中文
【中图分类】O4-33
2015年5月4日国务院办公厅再次发布《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，该《意见》提出自2015年起全面深化高校创新创业教育改革，争取2017年取得重要进展，形成科学先进、广泛认同、具有中国特色的创新创业教育理念，形成一批可复制可推广的制度成果，普及创新创业教育，实现新一轮大学生创业引领计划预期目标。
实验教育课程作为一种全新的教学方式，具有强烈的实践
性、生活性和研究探索性，对深化高校教育改革，培养新世纪复合型创新人才具有重要的意义[1,2]。
因而，在各类高校被广泛的重视和大力推广，且该类课程在各
学科培养方案中的比重逐步在提高。
为此，本文以光声光谱为理论背景，开展了将科研项目研究内容与大学物理学专业中实践教育课程教学内容相结合的实验教学设计研究。
光声光谱(Photoacoustic or Optoacoustic Spectroscopy)是以美国著名科学家A.G.Bell于1880年发现的光声效应(Photoacoustic effect)为基础的高灵敏、高
动态范围及仪器结构简单的光谱技术，属于光热光谱的范畴。
分子吸收特定波长的光子而被激发到高能态，紧接着通过非辐射驰豫(碰撞驰豫)过程将光能转化为热能。
样品中局域的温度变化引起压力的变化。
当入射光受到调制时，产生周期性的热，即产生调制的压力波，这种声波可用高灵敏度的声敏元件检测，最终转化为电信号。
光声光谱技术通过测量样品由于温度的变化而产生的压力波(即声波)，从而实现对样品的光学、热学、声学以及其他性质的测量。
因而，光声光谱包含着光、热、声和电的能量转移过程。
近年来，随着新型光源、调制器和光声信号探测器及信号处理技术的快速发展，光声光谱已逐渐发展成为一种成熟的分析技术，而广泛应用于环境监测、化学分析、工业处理控制、生物医学诊断等领域。
传统的光声光谱中声信号探测器主要采用的时基于电容式或压电式麦克风，灵敏度低，频率响应范围有限。
2002年美国莱斯大学A.A.Kosterev等人首次提出石英
音叉增强型光声光声光谱，其基本原理是利用时钟频率稳定元件的振荡特性，即石英音叉代替传统的麦克风作为探测声信号的传感器，可以称得上是光声光谱学上一项重大革新。
石英音叉的高振荡频率和窄响应频率带宽，有效地抑制的低频噪声的干扰；微型化的结构便于发展紧凑型光声光谱传感系统。
石英音叉的品质因子很大程度上决定了光声光谱传感器系统的灵敏度，为此，本文结合大学实践教育课程教学内容，开展了研究实验石英晶振品质因子的集成光器件实验设计研究。
石英晶振是用石英材料做成的石英晶体谐振器，俗称晶振。
主要起产生稳定的频率时钟作用，具有较好的抗干扰性能，而广泛应用于各种电子产品和传感器中。
对于石英晶片外型类似音叉的晶振，亦称石英音叉或音叉晶振。
石英音叉通常用圆柱形金属套管密封，石英材质决定了其具有将机械能转换为电能的压电效应。
通常，晶振机械振动的振幅和感生出的压电电流非常微小，当外界信号激励源的频率和晶振固有频率一致时，可通过谐振效应产生共振放大[5]。
工业上，依据制作形状和尺
寸的不同，晶振谐振频率一般在kHz-MHz量级之间，典型地有32.768 kHz。
石英晶振产生机械共振时，弹性共振通过压电效应与电气相耦合，其效果相当于由电阻、电感和电容构成的RLC谐振电路。
图1给出了石英音叉振动时等效于力学上
的弹簧振子模型和电学上RLC振荡电路模型示意图。
如图可以看出电阻R等效振
子振动时受到的阻尼h，电感L对应振子的质量m，电容C等效弹簧的劲度系数k。
两种模型对应物理量总结归纳如表1所示。
本教学实验中使用的主要器件包括1 550 nm半导体激光器，光纤准直器，信号发生器，石英晶振，信号前置放大器，基于Labview数据采集系统。
实验前首先利
用研磨机将商业化的石英晶振圆柱形金属外壳去掉，激光通过光纤准直器耦合输出,入射到石英音叉的微悬臂上,利用信号发生器输出的正弦信号对半导体激光器进行
强度调制,当调制频率与石英音叉的谐振频率相匹配时,周期性的光压将引起石英音
叉共振，实验装置原理示意图如图2所示。
由于石英音叉感生的电流极为微弱，通常在nA量级，故需要在音叉的管脚上连接一个高精度低噪声的前置放大器，并对其输出电流信号进行放大处理。
本实验中选用功能稳定的LM4562运算放大器进行两级放大处理，第一级选用10M欧姆的跨阻，实现电流转化成电压，再进行放大输出，如图3所示。
石英音叉的一端接入
运算放大器信号输入端，另一端预留两个端口。
端口1接通时，音叉的一脚接地，产生零电压参考，用于外界扰动源的检测，如：光声光谱中气体分子吸收激光能量
后无辐射弛豫过程诱导的声波；端口2接通时，通过电压信号源Uin驱动音叉振动。
当信号源的频率等于音叉本征频率时，两种方式皆能驱动音叉共振，使之通过压电效应产生电信号。
本实验中选择把端口1接通的方式，利用光压激发音叉共振，数据采集系统将放大电路输出的电压信号采集到计算机中,并通过傅里叶变换(FFT)对其进行频谱分析。
实验中首先在32.768 kHz附近粗调正弦调制频率，同时对采集的时阈信号进行傅立叶变换，在频域下观察信号幅值大小。
然后在近似最大响应频率附近精调(1 Hz
分辨率)正弦调制频率，记录不同调制频率下信号幅值响应曲线，如图4所示。
利
用Lorentz线型函数对共振曲线进行拟合，即可获得石英音叉的品质因子
Q=f0/(f2-f1)，其中f0=32.765 kHz音叉输出信号峰值频率(即音叉谐振频率)，f1，f2分别是晶振输出信号峰值时对应的频率f1-f2=5.13 Hz，故Q=6 386.9。
此外，为了进一步了解石英音叉的谐振响应特性，可通过改变入射激光功率以及激光入射在石英音叉微悬臂的位置，观察音叉输出信号对光功率和信号源激励位置的依赖特性。
本文探讨了将科研研究内容与大学物理学专业中实践教育课程教学内容相结合的实验教学设计研究。
通过理论和实验结合，丰富教学内容和提高教学质量,为有效推
进高校实践教育课程教学改革提出一种新的研究方法。
本实验教学过程集成光学、机械和电子学及软件算法一体化，涉及微机械加工操作、电路制作、光学光路设计、数字信号处理等，内容难度设计适中，知识涵盖面广阔，能够充分培养学生实际动手能力、思考问题能力和创新意识。
【相关文献】
[1] 于兵川,吴洪特.实验教学与科研有机结合培养学生创新意识和能力[J].实验室研究与探
索,2010,29(2):76-87.
[2] 於黄忠.提高大学物理实验教学质量探讨[J].实验科学与技术,2011,9(4):106-107.
[3] 张敏,何龙庆,张波.大学物理实验教学改革的研究[J].大学物理实验,2009,22(1):100-102.
[4] 朱湘萍,熊文元,包本刚.用科研项目推进大学物理实验教学改革的研究与探索[J].大学物理实
验,2011,24(3):110-113.
[5] 俞熹，徐文仪.用有效质量法研究晶振特性[J].物理实验，2008，28(2):34-37
[6] 唐亚明，周儒杰，郝晓玲.基于霍尔元件磁阻效应的微距测量演示装置[J].大学物理实验，2016，24(2)：71-74.。