光电仪器课程设计
光电专业有哪些课程设计
光电专业有哪些课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解光电专业的基本课程设置，掌握各门课程的核心知识内容。
2. 使学生掌握光电专业的基本原理，如光学、电磁学、半导体物理等，并理解这些原理在实际应用中的重要性。
3. 帮助学生了解光电领域的前沿动态和发展趋势，培养他们对专业知识的深入理解和探索精神。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际光电工程问题的能力。
2. 通过课程设计项目，提高学生的实验操作技能、数据分析和处理能力。
3. 培养学生的团队协作和沟通能力，提高他们在项目实践中的问题解决效率。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对光电专业的兴趣和热情，培养他们积极向上的学习态度。
2. 引导学生认识到光电技术在国家经济发展和国防建设中的重要作用，增强他们的社会责任感和使命感。
3. 通过课程学习，培养学生严谨求实的科学态度，提高他们的创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为光电专业的基础理论课程，旨在帮助学生全面了解光电领域的基本知识和发展动态。
学生特点：学生具备一定的物理基础和数学基础，但对光电专业了解有限，需要系统地引导和培养。
教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际应用能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在课程结束后能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 光电专业概述：介绍光电专业的背景、发展历程、研究内容及应用领域。
2. 基础理论知识：- 光学原理：光的传播、反射、折射、干涉、衍射等基本现象和定律。
- 电磁学理论：电磁场理论、麦克斯韦方程组、电磁波传播等。
- 半导体物理：半导体材料的基本性质、PN结、光生伏特效应等。
3. 光电技术与应用：- 光电器件：如光源、光探测器、光开关等。
- 光通信技术：光纤通信、无线光通信、光网络等。
- 光电显示技术：液晶显示、有机发光二极管显示等。
《光电仪器设计》实验教学大纲
《光电仪器设计》实验教学大纲《光电仪器设计》实验教学大纲一、课程的基本信息课程编号：01210112 课程性质：专业课学时： 8 学分：0.5开课单位：光电与机械工程系适用专业：光电信息工程先修课程：机械制图、机械原理、公差与技术测量、传感器技术二、实验教学目的与基本要求1、实验教学的目的：通过本实验，使学生得到光电仪器设计的基本训练。
能够利用AutoCAD软件绘制出光学系统的光路图、光电仪器装配图、光学零件图及仪器的机械零件图。
掌握光电仪器设计中光学镜头设计的全过程。
2、实验教学的基本要求：通过本实验，学生应基本掌握光电仪器设计中光学镜头设计的基本方法。
掌握绘制光学系统图的基本规则、光学零件图的基本格式、光学镜头机械设计的步骤、方法及从装配图拆绘机械零件图的方法与技巧。
三、实验课程教学内容和学时分配（一）实验学时分配序号实验项目名称实验类别实验性质学时人/组验证综合设计必做选做1 光学系统光路图的绘制√√2 42 光学系统光学零件图的绘制√√ 2 43 光学镜头装配图的设计√√ 2 44 光学镜头机械零的设计√√ 2 45 精密位移量测量实验√√ 2 46 巴俾特原理及细丝直径测量实验√√ 2 4合计 4 2 4 2 12 24 （二）实验内容实验一：光学系统光路图的绘制实验目的和要求：利用AutoCAD软件绘制出光学系统的光路图实验内容：1、看懂光学系统数据的意义。
分辨出其中各个光学零件的形状、朝向及Ｒ、Ｄ数据。
2、找出每个零件之间的位置关系，尤其象面的位置和光栏位置。
3、严格按比例绘出光路图，并标注出关键尺寸。
4、按制图标准填写技术要求及标题栏主要实验仪器与器材：电脑，AutoCAD软件所在实验室：安装AutoCAD软件的机房。
实验二：光学系统光学零件图的绘制实验目的和要求：利用AutoCAD软件绘制出光学系统的光学零件图实验内容：1、根据光路图拆出并绘制出光学零件图。
并填写必要的技术要求。
光电系统课程设计
光电系统课程设计一、教学目标本章节的教学目标是让学生掌握光电系统的基本原理和应用，培养学生对光电技术的兴趣和好奇心，提高学生的实验操作能力和科学思维能力。
具体来说，知识目标包括了解光电系统的基本组成、工作原理和应用领域；技能目标包括能够使用光电设备进行实验操作，分析实验数据并得出结论；情感态度价值观目标包括培养学生对科学探究的热爱，增强学生对光电技术的自信心和责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括光电系统的基本原理、光电设备的组成和操作、光电技术的应用等。
具体来说，教学大纲如下：1.光电系统的基本原理：介绍光电效应、光电器件的工作原理等；2.光电设备的组成和操作：介绍光电设备的结构、功能和使用方法；3.光电技术的应用：介绍光电技术在各个领域的应用案例。
三、教学方法为了实现教学目标，本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括讲授法、实验法、讨论法等。
具体来说：1.讲授法：通过讲解光电系统的基本原理和应用，帮助学生建立理论知识框架；2.实验法：通过实验操作和数据分析，培养学生对光电技术的实践能力和科学思维；3.讨论法：通过小组讨论和问题解答，激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本章节将准备以下教学资源：1.教材：选用光电系统相关教材，提供理论知识的学习材料；2.实验设备：准备光电实验设备，供学生进行实验操作；3.多媒体资料：提供光电系统相关视频、图片等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多种方式进行，以全面、客观地评估学生的学习成果。
具体包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，以考察学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的作业，评估学生的理解和掌握程度；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力；4.考试：设置期末考试，全面考察学生对光电系统知识的掌握和应用能力。
六、教学安排本章节的教学安排将根据学生的作息时间和兴趣爱好进行合理规划。
《光电仪器总体设计》课件
介绍光电仪器的作用和应用领域
定义和分类
探索光电仪器的定义和各种分类，了解它们在不同领域的广泛应用。
科学研究、工业生产等领域的应用
深入研究光电仪器在科学研究、工业生产等领域的实际应用案例，展示其重要性和价值。
光电仪器的基本原理和组成
1
光电转换原理
详细介绍光电转换原理，探讨光电信号的产生和转换过程。
实践案例及其优化方 案
分享成功的光电仪器实践案例， 并提供相应的优化方案和改进 建议。
结论和展望
1 光电仪器在现代科技中的重要性和发展前景
总结光电仪器在现代科技中的关键作用和重要性，展示其未来发展的广阔前景。
2 下一步的研究方向和应用推广建议
讨论光电仪器研究的下一步方向和推广应用的建议，鼓励听众进一步参与和贡献自己的 研究成果。
2 光电仪器的精度、灵敏度等参数
讨论光电仪器的精度、灵敏度等关键参数，展示如何测试和评估光电仪器的性能。
3 光电仪器的测试方法和标准
介绍光电仪器的常用测试方法和标准，确保设计和制造过程的准确性和可靠性。
光电仪器的应用案例和发展趋势
光纤通信、半导体制造等领域的应用案例
通过具体案例，展示光电仪器在光纤通信、半导体 制造等领域中的创新和应用。
2
电元件的分类和结构
概述光电仪器中常用的电元件的分类和结构，解释它们的功能和作用。
3
光电仪器的构成和功能
探讨光电仪器的内部结构和各个组件的功能，向听众展示其复杂而精巧的设计。
光电仪器的性能参数和测试方法
1 光调其对性能评估的重要性。
光电仪器的未来发展趋势和研究方向
展望光电仪器的未来，探讨其在技术创新和研究方 向方面的潜力和可能性。
光电仪器设计
光电仪器设计光电仪器是一种利用光电效应进行测量的设备，广泛应用于科学研究、工业生产、医疗诊断等领域。
随着科技的不断发展，光电仪器的设计和制造技术也在不断进步。
本文将对光电仪器设计原理与实践进行探讨，以期为光电仪器设计和应用提供有益的参考。
一、光电仪器设计原理概述光电仪器设计原理主要包括光电效应、光学系统、电子系统和数据处理等方面。
光电效应是指光照射到半导体材料上时，会产生电子-空穴对，从而产生电流。
光学系统主要包括光源、光学传感器、光学镜头等，用于将光信号转换为电信号。
电子系统主要包括放大器、滤波器、模数转换器等，用于对电信号进行处理和放大。
数据处理主要包括数据采集、信号处理、数据分析等，用于提取有用的信息。
二、光电仪器设计实践探讨1. 光源选择：光源是光电仪器设计的关键因素之一。
根据不同的应用需求，可以选择合适的光源，如激光、LED、荧光灯等。
光源的选择应考虑其稳定性、亮度、波长等因素。
2. 光学传感器设计：光学传感器是光电仪器中的核心部件，用于将光信号转换为电信号。
光学传感器设计应考虑其灵敏度、分辨率、响应速度等因素。
3. 光学镜头设计：光学镜头用于将光信号聚焦到光学传感器上，其设计应考虑其焦距、光圈、像差等因素。
4. 电子系统设计：电子系统是光电仪器中的关键部分，用于对电信号进行处理和放大。
电子系统设计应考虑其噪声、漂移、线性度等因素。
5. 数据处理设计：数据处理是光电仪器中的关键环节，用于提取有用的信息。
数据处理设计应考虑其算法、速度、精度等因素。
三、光电仪器设计在实际应用中的探讨1. 提高测量精度：通过优化光电仪器设计，可以提高测量精度，满足高精度测量的需求。
2. 扩展测量范围：通过合理设计光学系统和电子系统，可以扩展光电仪器的测量范围，满足不同应用场景的需求。
3. 提高测量速度：通过优化数据处理算法，可以提高光电仪器的测量速度，满足实时测量的需求。
4. 降低成本：通过采用先进的设计理念和制造技术，可以降低光电仪器的成本，提高市场竞争力。
光电仪器设计课设总
《光电仪器设计课程设计任务书》一、题目: 钢板厚度测试仪该仪器是用于对钢板轧制进行在线测量的一种测试仪器。
二、技术要求1.方法：非接触式测量；2.钢板厚度：5±3.测量精度：±1%；4.测量状态：在线测量；5.测量环境：钢板冷却后；6.超出厚度公差要有报警功能。
三、设计任务对该仪器进行总体设计，具体任务如下：1.设计任务分析；2.方案论证；3.系统设计（含局部单元设计）；4.精度估算。
四、设计要求1.设计说明书一份(不少于5000字)；2.时间：；3.参考文献：自定目录《光电仪器设计课程设计任务书》 (1)一、题目: 钢板厚度测试仪 (1)二、技术要求 (1)三、设计任务 (1)四、设计要求 (1)第一章引言 (1)§研究的背景和意义 (1)§国内外研究现状 (2)第二章测量原理和方案论证 (4)设计任务分析 (4)§方案一：激光三角法 (4)§方案二：激光扫描测径 (10)§方案三：激光倾斜照明法 (12)§方案论证 (14)第三章系统设计 (16)§光系统设计 (16)§机械结构设计 (18)§步进电机的驱动 (18)§测量部分的设计 (19)§电子系统设计 (20)§驱动电路设计 (20)§数据采集系统的设计 (21)§报警电路设计 (22)§,4图像坐标系 (23)图测量系统摄像机参数的确定 (24)第四章精度分析 (27)§原理误差 (27)§激光源产生的误差 (27)§光学成像系统误差 (28)§ CCD及信号处理电路误差 (28)第五章总结 (29)参考文献 (31)第一章引言§研究的背景和意义传统的测量方法开始于接触式测量，这种测量方法检测效率低，劳动强度大，而且会使测量仪器的检测头发生磨损，从而造成仪器的测量精度下降。
光电仪器设计课程设计
光电仪器设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握光电仪器设计的基本原理和方法，培养学生运用光电知识解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.了解光电仪器的基本原理和组成；2.掌握光电检测、信号处理和显示技术；3.学会光电仪器的设计方法和步骤；4.能够运用所学知识解决实际光电仪器设计问题。
同时，培养学生团队合作、创新意识和工程实践能力，提高学生对光电仪器的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光电仪器的基本原理、光电检测技术、信号处理和显示技术、光电仪器的设计方法和步骤。
具体包括以下几个部分：1.光电仪器的基本原理：光的传播、光电效应、光的检测；2.光电检测技术：光电探测器、信号处理电路、显示技术；3.光电仪器的设计方法和步骤：设计原理、设计方法、设计实践；4.光电仪器案例分析：分析实际光电仪器的工作原理和设计方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过讲解光电仪器的基本原理和设计方法，使学生掌握光电仪器的理论知识；2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作能力和创新意识；3.案例分析法：分析实际光电仪器的设计案例，使学生了解光电仪器的实际应用；4.实验法：进行光电仪器的设计和实验，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《光电仪器设计》作为主教材，系统介绍光电仪器的理论知识；2.参考书：推荐《光电检测技术》、《信号处理与显示》等参考书，供学生深入学习；3.多媒体资料：制作光电仪器设计的PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解光电仪器的原理和设计方法；4.实验设备：准备光电仪器设计所需的实验设备和器材，进行实际操作和实验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以保证评估的客观性和公正性，全面反映学生的学习成果。
光电学什么课程设计
光电学什么课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解光电学基本概念，掌握光电器件的工作原理；2. 理解光电效应、光电阻、光电池等光电转换现象；3. 掌握光电传感器的基本应用及其在自动化控制系统中的作用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析并设计简单的光电控制系统；2. 学会使用光电传感器进行数据采集，具备初步的数据处理和分析能力；3. 能够通过实验操作，观察光电现象，培养动手实践和观察问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光电学领域的兴趣，激发探索科学的精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养在实验和探究过程中与他人协作的能力；3. 提高学生对科学技术与社会发展的认识，培养创新意识和责任感。
本课程针对初中年级学生，结合光电学基础知识，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的科学素养和创新能力。
通过课程学习，使学生能够掌握光电学的基本概念和技能，培养其运用科学方法解决实际问题的能力，同时激发学生对科学技术的热爱和追求。
课程目标具体、可衡量，为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 光电学基本概念：光电器件、光电效应、光电阻、光电池等；参考教材章节：第一章“光电学基础”2. 光电转换现象：光电效应原理、光电阻特性、光电池工作原理等；参考教材章节：第二章“光电转换原理”3. 光电传感器：光电传感器的类型、原理、应用；参考教材章节：第三章“光电传感器及其应用”4. 光电控制系统设计：光电传感器在自动化控制系统中的应用，设计简单的光电控制系统；参考教材章节：第四章“光电控制系统”5. 实验操作与数据处理：进行光电实验，观察光电现象，学习数据采集与处理方法；参考教材章节：第五章“实验与数据处理”教学内容按照由浅入深、循序渐进的原则进行组织，确保学生能够逐步掌握光电学的基本知识和技能。
教学大纲明确教学内容安排和进度，涵盖光电学基础知识、光电转换现象、光电器件及控制系统设计等方面，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
光电技术课程设计
光电技术课程设计一、背景随着人类科技的发展，光电技术已成为现代化社会中不可缺少的重要组成部分。
在众多应用中，光电技术可用于红外线测距、激光打标、光纤通信等领域。
为了更好地提高学生的光电技术应用能力，我们在本次课程设计中将加强实践教学，引导学生动手实践，提升学生在光电技术应用方面的能力和水平。
二、设计内容2.1 授课内容本次课程设计分为三部分，分别是激光棱镜等效焦距实验、半导体激光器调制实验以及光电传感器测量实验。
将课程内容分解为具体的实验模块，通过理论讲解和实验操作相结合的方式来提高学生的实际操作能力，让学生逐步掌握光电技术和实验操作技能。
2.2 实验器材1.激光棱镜，用于激光束的折射和反射，测量等效焦距。
2.半导体激光器，用于激光的调制和测量。
3.光电传感器，用于测量光强、电磁波强度等参数。
2.3 实验步骤2.3.1 激光棱镜等效焦距实验1.测量激光的波长和功率。
2.将激光照射到棱镜上，观察激光的折射和反射。
3.测量棱镜折射角和反射角。
4.测量等效焦距。
2.3.2 半导体激光器调制实验1.测量激光的波长和功率。
2.使用示波器观察激光的调制效果。
3.更改调制频率和幅度，并记录实验数据。
2.3.3 光电传感器测量实验1.测量光电传感器的灵敏度和精度范围。
2.测量不同光源的光强和电磁波强度，并记录实验数据。
2.4 实验结果分析根据实验数据，分析实验结果，总结实验经验，加深对光电技术原理的理解和应用技能。
三、教学目标通过本次课程设计，可以达到以下教学目标：1.深入了解光电技术的基本原理。
2.掌握激光等效焦距测量、半导体激光器调制原理及实验技巧、光电传感器测量等实验技能。
3.培养学生分析和解决实际问题的能力。
4.提高学生理论与实践相结合的教学水平。
四、教学方法本次课程设计采用下列教学方法：1.以实验为主，理论与实践相结合，让学生更好地掌握光电技术相关的实验技能。
2.实验操作前，进行必要的理论知识讲解，确保学生理解实验操作的具体细节，以免出现操作失误。
光电设计课程设计
光电设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过光电设计的学习，让学生掌握光电效应的基本原理，了解光电器件的工作原理和应用，培养学生对光电技术的兴趣和热情，提高学生的实际操作能力和创新能力。
1.掌握光电效应的基本原理。
2.了解光电器件的工作原理和应用。
3.理解光电技术在现代科技领域的重要地位。
4.能够运用光电效应的基本原理分析和解决实际问题。
5.能够操作光电器件，进行简单的光电实验。
6.能够运用光电技术进行简单的创新设计。
情感态度价值观目标：1.培养学生对光电技术的兴趣和热情。
2.培养学生创新精神和团队合作意识。
3.培养学生关注社会热点，用所学知识解决实际问题的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光电效应的基本原理、光电器件的工作原理和应用、光电技术的实际操作和创新设计。
1.光电效应的基本原理：介绍光电效应的定义、产生条件、光电流的特性等。
2.光电器件的工作原理和应用：介绍光电器件的分类、工作原理、应用领域等。
3.光电技术的实际操作和创新设计：介绍光电设备的操作方法、实验技巧，以及如何运用光电技术进行创新设计。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：用于讲解光电效应的基本原理、光电器件的工作原理等理论内容。
2.讨论法：用于探讨光电技术的应用前景、发展趋势等热点问题。
3.案例分析法：通过分析具体的光电案例，让学生了解光电技术在实际中的应用。
4.实验法：让学生亲自动手进行光电实验，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光电设计教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供丰富的光电技术相关参考书籍，拓展学生的知识面。
3.多媒体资料：制作精美的课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的光电实验设备，确保学生能够进行充分的实验操作。
通过以上教学资源的支持，我们将努力提高光电设计课程的教学质量，帮助学生掌握光电技术的基本知识和技能，培养学生的创新能力和实践能力。
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西安工业大学课程设计论文课题名称:__光电仪器课程设计____姓名:学号:专业:学院:指导老师：时间：目录第一章引言------------------------------------------------------------------------------------------（1）1．1 国内外测径的主要方法-------------------------------------------------------------（1）1.1.1 扫描阴影法--------------------------------------------------------------------------（1）1.1.2 投影放大法--------------------------------------------------------------------------（2）1.1.3 衍射法---------------------------------------------------------------------------------（3）1.1.4 双光路成像法------------------------------------------------------------------------（4）1.2 国内外光电测径系统的发展现状-------------------------------------------------（4）第二章细丝直径测量仪方案设计与系统分析--------------------------------------------（5）2．1 课题的方案设计-----------------------------------------------------------------------（5）2．2 细丝直径测量仪的工作原理--------------------------------------------------------（6）第三章光学系统系统设计------------------------------------------------------------------------（7）3．1照度匹配-----------------------------------------------------------------------------------（7）3．2照明方法-----------------------------------------------------------------------------------（8）3．3．照明系统的设计原则----------------------------------------------------------------（9）3．4 光源的选择及分析-------------------------------------------------------------------（11）3．5像系统分析-----------------------------------------------------------------------------（13）3．5．1成像物镜的设计--------------------------------------------------------------（13）3．5．2 CCD镜头的选择-------------------------------------------------------------（14）第四章精度分析-----------------------------------------------------------------------------------（14）4．1系统误差分析----------------------------------------------------------------------------（14）4．1．1本系统中包含的误差-------------------------------------------------------（14）4．1．2减小误差的措施--------------------------------------------------------------（16）第五章总结-------------------------------------------------------------------------------------------（17）5．1投影法测量系统的特点--------------------------------------------------------------（17）5．2结束语--------------------------------------------------------------------------------------（17）第六章致谢和参考文献------------------------------------------------------------------------（19）第一章引言随着科学技术的飞速发展，在工业生产和科学实验中经常要对细丝直径进行精密测量，传统的测量方法国家标准是称重法。
20世纪70年代又发展起来激光测径法激光测径法按测量原理分类有：扫描法、衍射法、前向散射法和差频干涉相位法其中衍射法的优点是灵敏度、可观察度和测量精度都较高，已经广泛用于生产实际这种测量方法和大学物理学中夫琅禾费衍射实验的原理是相同的。
应用传统的接触测量，由于接触力的作用，测量精度较低，而且无法实现动态测量；应用普通光学方法测量，测量时间较长，在测量难以实现。
随着现代工业的发展，要求对线材直径进行高精度、非接触、快速的在线测量，并给出反馈信号来控制生产，以实现生产过程的自动化。
例如在钼丝的生产过程中，钼丝的直径是必须及时检测的一项重要指标，它直接影响产品的质量。
由于加工速度快，因此必须快速地、精确地在线检测钼丝的直径，并给出报警信号和控制信号。
鉴于以上原因，对细丝直径测量提出如下几点要求：(1)高精度；(2)高速度：(3)非接触；(4)实时反馈控制。
显而易见，传统的直径测量方法已远不能满足现代工业生产的要求。
CCD 图像传感器具有灵敏度高、结构紧凑、像素位置准确、自扫描等特点，因此，许多采用光学方法测量线材外径的仪器，把CCD器件作为光电接收器。
1．1 国内外测径的主要方法在现代工业生产过程中，生产现场对线材、棒料外径需要在线实时检测，并提出了愈来愈高的要求，在国内外均有光电测径仪问世，在这些测径仪中，主要有以下几种测量方法：扫描阴影法、投影放大法、衍射法、双光路成像法等。
它们的测量原理如下所述。
1.1.1 扫描阴影法扫描阴影法测量原理如图1．1所示。
由白炽灯发出的光束，经反射镜反射到扫描镜2上，扫描镜由同步电机带动做匀速旋转，于是反射光束以恒定的角速度扫过前透镜3，前透镜使光束成为平行扫描光束，并扫过待测的工件4，后透镜5使平行光束会聚在光电管6上，经光电管变为电信号输出。
透镜3、4之间的平行光束随着扫描镜的旋转而作平行移动，当它被待测工件4挡住时，光电管输出暗电平信号，这个暗电平信号的宽度就反映了待测工件的直径大小。
处理器8根据扫描速度和暗电平信号的宽度计算出待测件的直径大小，即完成了一次测量。
扫描阴影法一般可测量直径大于O．5mm的工件，测量精度可达到士3pm，对于直径小于0．5ram的工件，可用音叉作转镜驱动装置，音叉扫描可测量60pm 一5 00pm的直径，测量精度可达±5pm。
扫描阴影法达到了很高的测量精度，测量速度也较快，可达每秒1000次，但是这种方法需要高精度的转镜扫描系统，需要高精度的微型电机，因此成本高，装置复杂，不易于仪器的小型化。
图1.1扫描阴影法测量原理图1.1.2 投影放大法投影放大法的测量原理如图1．2所示。
光源1发出的光经透镜2和3准直、扩束后，扩展成平行光照射到待测件上，形成阴影，由透镜5和光阑6成像在光电接收器7上，测出阴影像的宽度D，就可算出工件的直径。
投影放大法的测量精度主要取决于平行光的准直程度、成像的放大倍率和光电接收器的分辨率。
平行光源要做的十分理想是有一定困难的，且随准直程度的提高会使仪器的成本提高，因此，在实际应用中常常通过软件处理的方法，对测量值进行修正，以使测量结果更接近实际值，这在一定程度上降低了对光源的苛刻要求。
这种测量方法比较适合测直径中等粗细的工件，测量范围在0．5mm～30mm，测量精度可达±30m，避免了复杂的机械扫描装置，其结构比较简单，成本也比较低。
图1.2投影放大法光路原理图1.1.3 衍射法根据巴比涅互补定理，激光束照射到细丝时，其衍射效应和狭缝的衍射效应相同，在接收屏上得到同样的明暗相间的衍射条纹，故通过测量衍射条纹之间的间距就可得到细丝的直径。
图1.3衍射法测量原理图测量时已知结构尺寸L及激光波长，只要再测得条纹间距S，即可求得细丝直径d。
激光衍射测量是一种高精度的非接触测量，其测量精度高达0.05um 以下。
另外，由夫朗和费近似条件可知：光路中L必须适当的大，这样测量系统比较庞大。
此外，衍射法测量直径对测量环境要求很严，尤其是对振动干扰极其敏感，这也是衍射法测径的一个不足之处。
1.1.4 双光路成像法对于材料的长度、宽度或直径大于30mm的尺寸测量，由于单光路成像系统的视场和分辨率的限制，难以保证测量精度的要求，因此多采用双光路成像法测量。
图1—4给出了一个双光路成像测量系统框图。
被测物体如钢管置于双光路视场中，照明方式采用单光源扩束分光照明或是采用双光源分别照明。
由于被遮挡部分无信号输出，分别检测两个CCD的边缘信号，再对两个边缘之间的脉冲计数，根据像元尺寸与光学系统的放大倍数即可求得最终的被测物体的尺寸。
两个CCD分别用来测量待测物的一个边界值，两个CCD之间的距离用机械方法或是光学方法测量出预先存入计算机。
工作过程中，两个CCD采样要求同步，最后送入计算机处理。
如果测量范围需要很大，可在CCD前加透镜提高可测范围，同时系统测量的尺寸需要标定。
图1.4双光路成像法原理图1.2 国内外光电测径系统的发展现状直径是金属丝类产品的一项重要参数，长期以来人们对直径测量的方法进行了大量的研究，希望获得一种方便、快捷、精确的测量技术。