dlp-虚拟原理图

基于ZEMA的照相物镜的设计

燕山大学课程设计说明书 题目：基于ZEMAX的照相物镜设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 10级仪表三班 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：副教授 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系

目录 摘要 (1) 第一章简述照相物镜的设计原理和类型 (2) 第二章设计过程 (4) 2.1根据参数要求确定恰当的初始结构 (4) 2.2优化设计过程 (5) 2.3 优化结果像差结果分析 (8) 第四章课设总结 (13) 参考文献

摘要 人们早就有长期保存各种影像的愿望。在摄影技术尚未发明前的公元四世纪时，人们按投影来描画人物轮廓像的方法达到了全盛时代，至今这种方法仍然作为剪纸艺术流传着。后来，人们让光线通过小孔形成倒立像，进而将小孔改为镜片，并加装一只暗箱。只要在暗箱底板上放一张纸，不仅可以画出轮廓，还可以画出像上的各个部分。这就形成了照相机的机构雏形。?随着科学技术的发展，照相机的发展日益迅速，有着显着的飞跃。照相物镜是照相机的眼睛，它的精度和分辨率直接影响到照相机的精度与成像质量。要保证所设计的照相物镜达到较高的技术要求，在设计时就必须达到更高的精度与分辨率。 本文所讨论的照相物镜，它主要采用后置光阑三片物镜结构，其中第六面采用非球面塑料，其余面采用标准球面玻璃，应用ZEMAX 软件设计了一组焦距f '= 15mm 的照相物镜,相对孔径D/ f ’=2. 8,镜头总长为15.1366mm ，整个系统球差0.000192，慧差0.000432，像散0.002716。完全满足设计要求。 关键字：???照相物镜????ZEMAX????设计? 第一章 简述照相物镜的设计原理和类型 照相物镜的基本光学性能主要由三个参数表征。即焦距f ’、相对孔径D/f ’和视场角2w 。照相物镜的焦距决定所成像的大小 Ⅰ）当物体处于有限远时，像高为 y ’=(1-ωβtan ')f (1-1) 式中，β为垂轴放大率，l l y y ''==β。对一般的照相机来说，物距l 都比较大，一般l >1米，f ’为几十毫米，因此像平面靠近焦面，''f l ≈，所以 Ⅱ）当物体处于无限远时，β→∞像高为 y ’=ωtan 'f （1-2） 因此半视场角 ω=atan ' 'f y （1-3）

模拟量无线采集方案

1、4-20mA和0-5V是目前工业传感器使用最多的两种输出信号，所以有了模拟量采集卡，多通道模拟量采集卡可以汇总工厂、农业大棚、污染河流、气候环境等所有传感器，利于实现传感器的统一管理和分析，但是问题来了： （1）现场传感器数量多，分布区域广，走有线太麻烦； （2）现场监控费人力，很不灵活； （3）不能兼容PC、手机、平板等多设备监控； 2、物联网的到来彻底解决了这些问题。 （1）由于物联网的蓬勃发展，无线解决方案成本已经降至传感器本身价格的5%，在传感器上嵌入无线模块已经成为大传感器制造商新产品首要要求； （2）无线模块有局域网类的433、ZigBee、蓝牙等，想连接外网的话也有做GPRS、WiFi或者网口的，根据实际使用情况选择，比方说食品厂需要实现多条生产线蒸汽压力的监测，可以给每个传感器集成ZigBee通讯模块，短距离无线组网再通过GPRS中继器连接到外网； （3）很多人倾向简单的连接方式，觉得组网什么的讲究太多，维护困难，也可

以使用GPRS模块直接配套传感器，安装简单，可以直接用带GPRS功能的采集卡，专业名称叫GPRS RTU； （4）现在人人都在说互联网思维，都在想以互联网思维改革传统行业，那是否有以互联网思维做GPRS无线采集器的呢，价格是否可以做到传感器用户可以接受的范围呢，189元怎么样！ ——TLINK推出的GPRS RTU采用24bitAD芯片、工业级GPRS无线设计方案开发的三路4-20mA/0-5V输入GPRS无线传输工业级物联网网关，极客价189元—— 3、所有联网设备都需要平台支持，手机、平板、智能手表等都有强大的服务器平台支持，那我们的传感器联网之后需不需要呢，当然需要，因为所有移动终端的IP地址都是动态分配的，也就是说把一个GPRS传感器安装在监控现场你在互联网上是根本找不到它的，但是GPRS传感可以找到服务器平台（拥有公网固定IP地址），所以平台在这中间起到了最重要的连接桥梁作用，当然平台还可以提升传感器的使用体验、功能完善以及价值最大化。 4、既然是互联网思维，那按照互联网思维网络平台服务就应该是免费的开放的，

线性光耦原理与电路设计,4-20mA模拟量隔离模块,PLC采集应用

1. 线形光耦介绍 光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。 对于高频交流模拟信号，变压器隔离是最常见的选择，但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案，如ADI的AD202，能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度，但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换，对产生的交流信号进行变压器隔离，然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂，体积大，成本高，不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如Agilent公司的HCNR200/201，TI子公司TOAS的TIL300，CLARE的LOC111等。这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明 HCNR200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入，3、4引脚用于反馈，5、6引脚用于输出。 1、2引脚之间的电流记作IF，3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现在电流IF上，IPD1和IPD2基本与IF成线性关系，线性系数分别记为K1和 K2,即 K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间），但芯片的设计使得 K1和K2相等。在后面可以看到，在合理的外围电路设计中，真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。

数据采集卡技术原理

核心提示：一、数据采集卡の定义：数据采集卡就是把模拟信号转换成数字信号の设备，其核心就是A/D芯片。二、数据采集简介：在计算机广泛应用の今天，数据采集の重要性是十分显著の。它是计算机与外部物理世界连接の桥梁。各种类型信号采集の难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多の实际の问题要解决。假设现在对一个模拟信号 x(t) 每隔Δ t 时间采样一次。时 一、数据采集卡の定义： 数据采集卡就是把模拟信号转换成数字信号の设备，其核心就是A/D芯片。 二、数据采集简介： 在计算机广泛应用の今天，数据采集の重要性是十分显著の。它是计算机与外部物理世界连接の桥梁。各种类型信号采集の难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多の实际の问题要解决。 假设现在对一个模拟信号 x(t) 每隔Δ t 时间采样一次。时间间隔Δ t 被称为采样间隔或者采样周期。它の倒数1/ Δ t 被称为采样频率，单位是采样数 / 每秒。t=0, Δ t ,2 Δ t ,3 Δ t …… 等等， x(t) の数值就被称为采样值。所有x(0),x( Δ t),x(2 Δ t ) 都是采样值。这样信号x(t) 可以用一组分散の采样值来表示： 下图显示了一个模拟信号和它采样后の采样值。采样间隔是Δ t ，注意，采样点在时域上是分散の。 图 1 模拟信号和采样显示 如果对信号 x(t) 采集 N 个采样点，那么 x(t) 就可以用下面这个数列表示： 这个数列被称为信号 x(t) の数字化显示或者采样显示。注意这个数列中仅仅用下标变量编制索引，而不含有任何关于采样率（或Δ t ）の信息。所以如果只知道该信号の采样值，并不能知道它の采样率，缺少了时间尺度，也不可能知道信号 x(t) の频率。 根据采样定理，最低采样频率必须是信号频率の两倍。反过来说，如果给定了采样频率，

基于ZEMAX的照相物镜的设计

燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系 学号学生姓名专业（班级） 10级仪表三班设计题目 设 计技术参数 1、焦距：f’=15mm； 2、相对孔径：1/2.8； 3、在可见光波段设计(取d、F、C三种色光） 4、视场角2w=74° 设计要求 1、简述照相物镜的设计原理和类型； 2、确定照相物镜的基本性能要求，并确定恰当的初始结构； 3、输入镜头组数据，设置评价函数操作数，进行优化设计和像差结果分析； 4、给出像质评价报告，撰写课程设计论文 工作量 查阅光学设计理论和像差分析的相关文献和资料，提出并较好地的实施方案设计简单透镜组，并用zemax软件对初级像差进行分析和校正，从而对镜头进行优化设计 工作计划 第一天、第二天：熟悉ZEMAX软件的应用，查阅资料，确定设计题目进行初级理论设计 第三天、第四天：完善理论设计，运用ZEMAX软件进行设计优化，撰写报告 第五天：完善过程，进行答辩 参考资料《光学设计》，西安电子科技大学出版社，刘钧，高明，2006，10 《几何光学像差光学设计》，浙江大学出版社，李晓彤，岑兆丰，2003.11 《实用光学技术手册》，机械工业出版社，王之江，2007.1 指导教师签字基层教学单位主任 签字

摘要 (1) 第一章简述照相物镜的设计原理和类型 (2) 第二章设计过程 (4) 2.1根据参数要求确定恰当的初始结构 (4) 2.2优化设计过程 (5) 2.3 优化结果像差结果分析 (8) 第四章课设总结 (13) 参考文献

人们早就有长期保存各种影像的愿望。在摄影技术尚未发明前的公元四世纪时，人们按投影来描画人物轮廓像的方法达到了全盛时代，至今这种方法仍然作为剪纸艺术流传着。后来，人们让光线通过小孔形成倒立像，进而将小孔改为镜片，并加装一只暗箱。只要在暗箱底板上放一张纸，不仅可以画出轮廓，还可以画出像上的各个部分。这就形成了照相机的机构雏形。随着科学技术的发展，照相机的发展日益迅速，有着显著的飞跃。照相物镜是照相机的眼睛，它的精度和分辨率直接影响到照相机的精度与成像质量。要保证所设计的照相物镜达到较高的技术要求，在设计时就必须达到更高的精度与分辨率。 本文所讨论的照相物镜，它主要采用后置光阑三片物镜结构，其中第六面采用非球面塑料，其余面采用标准球面玻璃，应用ZEMAX软件设计了一组焦距f '= 15mm的照相物镜,相对孔径D/ f’=2. 8,镜头总长为15.1366mm，整个系统球差0.000192，慧差0.000432，像散0.002716。完全满足设计要求。 关键字：照相物镜ZEMAX 设计

34970A数据采集器中文说明书

Agilent34970A 数据采集仪基本操作实验 一、实验目的 1．了解Agilent34970A数据采集仪的基本结构和功能。 2．了解Agilent34901A测量模块的基本功能和工作原理。 3．学习Agilent34970A数据采集仪使用面板进行数据采集的方法。 二、实验要求 1．根据Agilent34970A数据采集仪用户手册，掌握各开关、按钮的功能与作用。 2．通过Agilent34901A测量模块，分别对J型热电偶、Pt100、502AT热敏电组、直流电压、直流电流进行测量。 三、实验内容与步骤 1．实验准备 Agilent34970A数据采集仪的基本功能与性能。Agilent 34970A数据采集仪是一种精度为6位半的带通讯接口和程序控制的多功能数据采集装置，外形结构如图1、图2所示：

其性能指标和功能如下： 1．仪器支持热电偶、热电阻和热敏电阻的直接测量，具体包括如下类型： 热电偶：B、E、J、K、N、R|T型，并可进行外部或固定参考温度冷端补偿。 热电阻：R0=49?至?,α=(NID/IEC751)或α=的所有热电阻。 热敏电阻：k?、5 k?、10 k?型。

2．仪器支持直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、二线电阻、四线电阻、频率、周期等11种信号的测量。 3．可对测量信号进行增益和偏移(Mx+B)的设置。 4．具有数字量输入/输出、定时和计数功能。 5．能进行度量单位、量程、分辨率和积分周期的自由设置。 6．具有报警设置和输出功能。 7．热电偶测量基本准确度：℃，温度系数：℃。 8．热电阻测量基本准确度：℃，温度系数：℃。 9．热敏电阻测量基本准确度：℃，温度系数：℃。 10．直流电压测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)。 11．直流电流测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)。 12．电阻测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)。 13．交流电压测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)（10Hz～20kHz 时）。 14．交流电流测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)（10Hz～5kHz 时）。 15．频率、周期测量基本准确度：(读数的℅)（40Hz～300kHz时）。16．具有系统状态、校准设置和数据存储等功能。 Agilent34970A 数据采集仪的面板按钮功能与作用。 1． 在所显示的通道上配置测量参数：

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析

对输入、输出模拟量的ＰLＣ编程的探讨及编程实例解析

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对输入、输出模拟量的PLＣ编程的探讨及编程实例解析 对于初学PLＣ编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器： (1)、测温范围为0～20０，变送器输出信号为4~20ｍa (２)、测温范围为0~200，变送器输出信号为0～5V （3)、测温范围为-100 ~50０，变送器输出信号为4～２０ｍa （１）和（2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（1）和（3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用Ｓ7-200的模拟量输入输出模块EM23５的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导： 对于(1)和（3)传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,2０ma 对应数子量=32000,4 mａ对应数字量=6４00; 对于(２）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0~５Ｖ电压信号，5V 对应数字量=３200０,０V对应数字量=0; 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助，请见下图：

第六章模拟量输入输出与数据采集卡

第六章模拟量输入输出与数据采集卡 通过本章的学习，使考生掌握D/A，A/D转换的原理和典型芯片，在此基础上了解工业控制计算机常用模板的组成和应用。 要求： (1)了解D/A转换的工作原理和8位，12位D/A转换芯片；D／A转换器与总线的连接和应用方法。 (2)了解A/D转换器的工作原理和指标，熟悉A/D转换的典型芯片和多路转换器，采样保持器的工作原理。 (3)了解数据采集卡的组成和指标及其应用方法，了解工控机配套模板的概况。 一、重点提示 本章重点是D/A，A/D转换器的工作原理，与总线的连接方法。 二、难点提示 本章难点是利用这些芯片和多路开关、采样保持器组成数据采集卡的应用方法。 考核目的：考核学生对微型计算机的模拟通道的构成及工作原理的掌握。 1．数模转换器D/A (1)D/A转换的指标和工作原理 / (2)典型D/A转换器芯片 (3)D/A转换器与总线的连接 2．模数转换器A/D (1)A/D转换器的工作原理（双积分和逐次逼近型A/D转换），A/D转换器主要指标 (2)典型A/D转换器芯片（ADC0809及．12位A/D芯片）的功能和组成，与总线的连接 3．多路开关 (1)数据采集系统对多路开关的要求 (2)几种多路开关芯片 (3)几种多路开关的主要技术参数 4．采样保持器 (1)采样保持器的工作原理 (2)常用的采样保持器芯片 5．数据采集卡的组成及其应用 本章知识结构如下： （一）D／A转换接口 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量。D/A转换器的主要部件是电阻开关网络，其主要网络形式有权电阻网络和R-2R梯形电阻网络。 集成D/A芯片类型很多，按生产工艺分有双极型、MOS型等；按字长分有8位、10位、

微机原理课程设计报告--数据采集系统三(中断法)

微机原理课程设计 课设题目：数据采集系统三（中断法） 实验者姓名： 实验者学号： 学院： 数据采集系统三（中断法） 一、实验目的 进一步掌握微机原理知识，了解微机在实时采集过程中的应用，学习、掌握编程和程序调试方法。 二、实验内容 1、用中断法，将ADC 0809通道0外接0 ~ 5V电压，转换成数字量后，在七段LED 数码管上，以小数点后两位（几十毫伏）的精度，显示其模拟电压的十进值；0809通道0的数字量以线性控制方式送DAC0832输出,当通道0的电压为5V时,0832的OUT为0V, 当通道0的电压为0时,0832的OUT为2.5V；此模拟电压再送到ADC 0809通道1，转换后的数字量在CRT上以十六进制显示。 2、ADC 0809 的CLK 脉冲，由定时器8254的OUT0提供；ADC 0809的EOC信号，用作8259中断请求信号。 3、要有较好的人机对话界面；控制程序的运行。 三、总体设计 1 、ADC 0809的IN0采集电位器0 — 5V电压,IN1采集0832输出的模拟量。 2 、DAC 0832将ADC 0809的IN0数字量后重新转换成模拟量输出。 3、8259用于检测ADC 0809转换是否结束和向CPU发送INTR信号 4、 8255为七段LED数码管显示提供显示驱动信息。 5、七段LED数码管显示ADC 0809的IN0的值。 6、8254提供ADC 0809的采样时钟脉冲。 7、有良好的人—机对话界面。系统运行时，显示主菜单，开始数据采集, 在数据采集时, 主键盘有键按下, 退出返回DOD系统。 四、硬件设计 因采用了PC机和微机实验箱, 硬件电路设计相对比较简单, 主要利用微机实验箱上的8255并行口、ADC 0809、DAC 0832、七段LED数码管单元、8254定时/计数器、74LS574输出接口、电位器等单元电路, 就构成了数据采集系统, 硬件电原理框图4-3-1所示。 五、软件设计 本设计通过软件编程，实现模/数转换器0809分别对IN0 0-5V直流电压的采样,和

照相物镜设计

汉口学院 《应用光学》 课程设计报告 报告题目：照相物镜设计学生姓名： 学号： 专业班级： 授课老师： 二O一四年十二月

目录 一、选题背景 (3) 二、设计要求 (4) 三、外形尺寸计算 (4) 四、结构选型及参数计算 (5) 1.结构选型 (5) 2.参数数据 (6) 五、ZEMAX初始数据 (6) 1.初始结构参数 (6) 2.缩放焦距 (8) 3.更换玻璃 (8) 六、ZEMAX校正数据 (10) 1.设置约束对象 (10) 2.设置变量 (11) 3.优化 (11) 4.最终结构数据 (11) 七、像质评价 (12) 1.2D草图 (12) 2.场曲和畸变 (12) 3.快速傅立叶变换调制传递函数 (13) 4.标准点列图 (13) 5.光线像差特性曲线 (14) 6.光路特性曲线 (14) 八、零件图 (15) 九、学习体会 (16) 十、参考文献 (17)

一、选题背景 照相机广泛应用于社会生活的各个领城，已成为科研、国防、生产、教育以及文化生活各领域中的重要手段。它给人类的文明生活带来了许多方便，随着科学技术的发展，人们物质文化生活水平的提高，社会上的照相机也发展的越来越快，越来越普及了。 照相机是由镜头，光圈，快门，取景器，测距器，卷片，机身（暗箱）等主要部件构成的。其中镜头的作用是通过光线把景物集结成影像并投射到感光片上，使感光片接受清晰的影像，它的好坏直接决定了照相机的性能。照相物镜的光学特性一般用焦距f'、相对孔径f D' /、视场角ω2表示。此外还提出分辨率的要求，作为保证产品质量的技术条件。 照相物镜的结构型式很多，而且不断有新的型式出现。选用照相物镜的原则应该是:既能满足光学性能和成像质量的要求，而结构又最简单。 双高斯物镜是具有较大视场(大约ω2=40o左右)的物镜中相对孔径最先达到1/2的物镜[1]225。双高斯物镜是以厚透镜矫正匹兹万场曲的光学结构，半部系统是由一个弯月形的透镜和一个薄透镜组成，如图1-1.1所示。 图1-1.1 图1-1.2 图1-1.3

数据采集卡技术原理

核心提示：一、数据采集卡①定义： 数据采集卡就是把模拟信号转换成数字信 号①设备，其核心就是A/D芯片。二、数据采集简 介：在计算机广泛应用①今天， 数据采集①重要性是十分显著①。它是计算机与外部物理世界连接①桥梁。各种类型信号采集①难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多①实际①问题要解决。假设现在对一个模拟信号x(t)每 隔△ t时间采样一次。时 一、数据采集卡①定义： 数据采集卡就是把模拟信号转换成数字信号①设备，其核心就是A/D芯片。 二、数据采集简介： 在计算机广泛应用①今天，数据采集①重要性是十分显著①。它是计算机与外部物理世界连接①桥梁。各种类型信号采集①难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来 一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多①实际①问题要解决。 假设现在对一个模拟信号x(t)每隔△ t时间采样一次。时间间隔△ t被称为采样间隔或者采样周期。它①倒数1/ △ t被称为采样频率，单位是采样数/每秒。t=0, △ t ,2 △ t ,3 A t……等等，x(t)①数值就被称为采样值。所有x(0),x( △ t),x(2 △ t )都是采样值。这样信号x(t) 可以用一组分散①采样值来表示： 下图显示了一个模拟信号和它采样后①采样值。采样间隔是A t ,注意，采样点在时域上是分散

①。 如果对信号x(t)采集N个采样点，那么x(t)就可以用下面这个数列表示： 这个数列被称为信号x(t)①数字化显示或者采样显示。注意这个数列中仅仅用下标变 量编制索引，而不含有任何关于采样率(或△ t)o信息。所以如果只知道该信号①采样 值，并不能知道它①采样率，缺少了时间尺度，也不可能知道信号x(t)①频率。 根据采样定理，最低采样频率必须是信号频率①两倍。反过来说，如果给定了采样频率，那么能够正确显示信号而不发生畸变①最大频率叫做恩奎斯特频率，它是采样频率①一半。 如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率①成分，信号将在直流和恩奎斯特频率之间畸变。图2显示了一个信号分别用合适①采样率和过低①采样率进行采样①结果。 采样率过低①结果是还原①信号①频率看上去与原始信号不同。这种信号畸变叫做混叠(alias )。出现①混频偏差(alias frequency )是输入信号①频率和最靠近①采样率

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燕山大学 课程设计说明书题目：基于ZEMAX的照相物镜设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 10级仪表三班 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：副教授

燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系 学号学生姓名专业（班级） 10级仪表三班设计题目 设 计技术参数 1、焦距：f’=15mm； 2、相对孔径：1/2.8； 3、在可见光波段设计(取d、F、C三种色光） 4、视场角2w=74° 设计要求 1、简述照相物镜的设计原理和类型； 2、确定照相物镜的基本性能要求，并确定恰当的初始结构； 3、输入镜头组数据，设置评价函数操作数，进行优化设计和像差结果分析； 4、给出像质评价报告，撰写课程设计论文 工作量 查阅光学设计理论和像差分析的相关文献和资料，提出并较好地的实施方案设计简单透镜组，并用zemax软件对初级像差进行分析和校正，从而对镜头进行优化设计 工作计划 第一天、第二天：熟悉ZEMAX软件的应用，查阅资料，确定设计题目进行初级理论设计 第三天、第四天：完善理论设计，运用ZEMAX软件进行设计优化，撰写报告 第五天：完善过程，进行答辩 参考资料《光学设计》，西安电子科技大学出版社，刘钧，高明，2006，10 《几何光学像差光学设计》，浙江大学出版社，李晓彤，岑兆丰，2003.11 《实用光学技术手册》，机械工业出版社，王之江，2007.1 指导教师签字基层教学单位主任 签字

目录 摘要 (1) 第一章简述照相物镜的设计原理和类型 (2) 第二章设计过程 (4) 2.1根据参数要求确定恰当的初始结构 (4) 2.2优化设计过程 (5) 2.3 优化结果像差结果分析 (8) 第四章课设总结 (13) 参考文献

S7 200模拟量编程讲解与示范(1)

本文以EM235为例讲解S7-200模拟量编程，主要包括以下内容： 1、模拟量扩展模块接线图及模块设置 2、模拟量扩展模块的寻址 3、模拟量值和A/D转换值的转换 4、编程实例 模拟量扩展模块接线图及模块设置 EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图1。 图1 图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。 对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量

程和分辨率。（后面将详细介绍） 量的单/双极性、增益和衰减。 时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。 SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。

6个DIP开关决定了所有的输入设置。也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。 输入校准 模拟量输入模块使用前应进行输入校准。其实出厂前已经进行了输入校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。其步骤如下： A、切断模块电源，选择需要的输入范围。 B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。 C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。 D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。 E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。 F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。 G、调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。 H、必要时，重复偏置和增益校准过程。 EM235输入数据字格式 下图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置

模拟量采集实验报告 公昊

模拟量采集的仿真设计报告 姓名：公昊 学号：201000111025 同组者：马振玢

实现功能 设计一个模拟量采集系统，将所采集的直流电压模拟量显示在LED显示器上，并设置报警上限，当电压超过或等于3V时产生报警信号，并在显示器上闪烁显示电压量大小。报警信号可以通过按键消除，再次按下时恢复报警。 设计分析 该设计就是采集模拟量，通过A/D转换，经过数据处理，用LED 显示器显示数值。所谓模拟量，可以是温度、光亮度、声音响度、压力等量度，但经感应器转换后，这些模拟量通通能装换成电子量度，如电阻。所以，为了简单广泛起见，我们统一用电阻所分的电压大小来代表模拟量。最终的输出量，也就是显示在LED显示器上的量，可以是电压，电流，电阻，功率等，这可以根据不同的计算和转化来调整。我们采集多路模拟信号，通过扫描用数码管循环显示采集的信号值，并且显示这是第几个采集量。 程序设计 设计的软件部分由Keil uVision软件编程和Protues软件模拟仿真。软件编程我们用了比较熟悉的C语言。以下介绍我们的编程：

程序流程图 启动0808进行模拟量采集 采集量转换成电压显示格式 判断是否报警（电压大于等于3V 时报警） 外部键盘产生中断，停止报警 初始化中断T0 while （1） 采集四路信号 for （i=0；i<=3；i++） 选择采集通道IN0~IN3 打开0808输出使能，P2口读入存入数组 判断转换是否结束（EOC 标志） 显示四路信号 for （i=0；i<=3；i++） 采集结束 结束 闪烁显示约1秒 持续显示约1秒 大于3V 未结束

#include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define addo (5.0/255.0) uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //字符码 uchar ad[4]; uint i,j,flag,k; bit flag1; uint ge[4],shif[4],baif[4],qianf[4],ad1[4]; sbit start=P3^6; //ADC0808工作触发sbit oe=P1^1; //ADC0808输出使能sbit eoc=P3^0; //ADC0808转换结束信号sbit adda=P1^5; //采集信号地址选择 sbit addb=P1^6; sbit addc=P1^7; sbit ale=P1^4; //0808地址锁存 sbit abc=P3^4; //字符码锁存器锁存控制端sbit led1=P3^5; //led片选码锁存器锁存控制端sbit oe1=P1^2; //led片选码锁存器使能sbit speak=P3^3; //蜂鸣器控制 sbit oe2=P3^1; //字符码锁存器使能 //延时1微秒程序 void delay(int t1) { unsigned int i; for(i=0;i

4~20mA电流模拟量输入RS485数据采集模块

M-IF16C用户手册V1.1 基于Modbus的16路电流型模拟量输入模块 1 产品简介 M-IF16C（基于Modbus的16路电流型模拟量输入模块）作为通用型模拟量量采集模块广泛应用于冶金、化工、机械、消防、建筑、电力、交通等工业行业中，可接入16路温度、湿度、液位、压力、流量、PH值等传感器输出的0～20mA 或4～20mA模拟量信号。支持标准的Modbus RTU 协议，并具有通讯超时检测功能，可同其它遵循Modbus RTU 协议的设备联合使用。 1.1 系统概述 M-IF16C模块的原理框图如图1.1所示，模块主要由电源电路、模拟量输入采样电路、隔离RS485收发电路及MCU等部分组成。采用高速ARM处理器作为控制单元，拥有隔离的RS485通讯接口，具有ESD、过压、过流保护功能，避免了工业现场信号对模块通讯接口的影响，使通讯稳定可靠。 图1.1 原理框图 1.2 主要技术指标 1）系统参数 供电电压：5～40VDC，电源反接保护 功率消耗：0.5W

工作温度：-10℃～60℃ 存储温度：-40℃～85℃ 相对湿度：5%～95%不结露 2）模拟量输入参数 输入路数：16路单端输入 正常输入范围：0～20mA，4～20mA 最大输入范围：0～21mA 隔离电压：2500VDC 输入电阻：120Ω ADC分辨率：12位 采样精度：0.5% 采样速率：100次/s 3）通讯接口 通讯接口：RS485 接口，隔离1500VDC，±15kV ESD 保护、过流保护 隔离电压：1500V 通讯协议：Modbus RTU 协议 波特率：1.2k，2.4k，4.8k，9.6k，19.2k，38.4k，57.6k，115.2k 通讯数据格式：1个起始位，8个数据位，无、奇或偶校验，1个或2个停止位 1.3 外形及尺寸 外壳材料：ABS工程塑料 尺寸大小：145mm(长) * 90mm(宽) * 40mm(高) 安装方式：标准DIN35导轨安装和螺钉安装 模块外形如图1.2所示，安装尺寸如图1.3所示。

对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析汇报

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析 对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器： （1）、测温围为0~200，变送器输出信号为4～20ma （2）、测温围为0~200，变送器输出信号为0～5V （3）、测温围为－100 ~500，变送器输出信号为4～20ma （1）和（2）二个温度传感变送器，测温围一样，但输出信号不同，（1）和(3)传感变送器输出信号一样，但测温围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导： 对于(1)和（3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,20ma 对应数子量=32000，4 ma对应数字量=6400； 对于（2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0～5V电压信号，5V对应数字量=32000，0V对应数字量=0； 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：

上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。 二、变送器与模块的连接

51单片机数据采集系统

课程设计报告书 设计任务书 一、设计任务 1一秒钟采集一次。 2把INO口采集的电压值放入30H单元中。 3做出原理图。 4画出流程图并写出所要运行的程序。 二、设计方案及工作原理 方案： 1. 采用8051和ADC0809构成一个8通道数据采集系统。 2. 能够顺序采集各个通道的信号。

3. 采集信号的动态范围：0～5V。 4. 每个通道的采样速率：100 SPS。 5．在面包板上完成电路，将采样数据送入单片机20h～27h 存储单元。 6．编写相应的单片机采集程序，到达规定的性能。 工作原理： 通过一个A/D转换器循环采样模拟电压，每隔一定时间去采样一次，一次按顺序采样信号。A/D转换器芯片AD0809将采样到的模拟信号转换为数字信号，转换完成后，CPU读取数据转换结果，并将结果送入外设即CRT/LED显示，显示电压路数和数据值。 目录 第一章系统设计要求和解决方案 第二章硬件系统 第三章软件系统 第四章实现的功能 第五章缺点及可能的解决方法 第六章心得体会

附录一参考文献 附录二硬件原理图 附录三程序流程图 第一章系统设计要求和解决方案 根据系统基本要求，将本系统划分为如下几个部分： ●信号调理电路 ●8路模拟信号的产生与A/D转换器 ●发送端的数据采集与传输控制器 ●人机通道的接口电路 ●数据传输接口电路 数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。系统框图如图1-1所示

1.1 信号采集分析 被测电压为0～5V 直流电压，可通过电位器调节产生。 1.1.1 信号采集 多路数据采集系统多采用共享数据采集通道的结构形式。 数据采集方式选择程序控制数据采集。 程序控制数据采集，由硬件和软件两部分组成。，据不同的采集需要，在程序存储器中，存放若干种信号采集程序，选择相应的采集程序进行采集工作，还可通过编新的程序，以满足不同采样任务的要求。如图1-3所示。 程序控制数据采集的采样通道地址可随意选择，控制多路传输门开启的通道地址码由存储器中读出的指令确定。即改变存储器中的指令内容便可改变通道地址。 由于顺序控制数据采集方式 缺乏通用性和灵活性，所以本设计中选用程序控制数据采集方式。 采集多路模拟信号时，一般用多路模拟开关巡回检测的方式，即一种数据采集的方式。利用多路开关（MUX ）让多个被测对象共用同一个采集通道，这就是多通道数据采集系统的实质。当采集高速信号时，A/D 转换器前端还需加采样/保持(S/H)电路。 待测量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波等环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D 转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。 通常希望输入到A/D 转换器的信号能接近A/D 转换器的满量程以保证转换精度，因此在直流电流电源输出端与A/D 转换器之间应接入放大器以满足要求。 本题要求中的被测量为0～5V 直流信号，由于输出电压比较大，满足A/D 转换输入的要求，故可省去放大器，而将电源输出直接连接至A/D 转换器输入端。 多路数据采集输入通道的结构图1-4所示。 图1-3 程序控制数据采集原理

光学设计-第18章--摄影和投影物镜设计

第十八章 摄影和投影物镜设计 摄影物镜通常是指照相机、电影和电视摄像机中的镜头。摄影物镜的作用是把外界的景物成像在感光胶片、电荷耦合器件(CCD)等接收器上。胶片、CCD 以及其他接收器的尺寸通常比外界景物小得多，因此，摄影物镜是使物体缩小成像的。另外，摄影物镜的焦距通常在几毫米到几百毫米之间，而要拍摄的外界景物与摄影物镜的距离跟物镜的焦距相比是相当大的。当物距大于焦距的? 30以上时就可视为无穷远成像。在绝大多数情况下，外界景物是大于这个距离的，因此摄影物镜可视为对无穷远目标成像。 还有一类物镜，它与摄影物镜相反，是把记录在胶片或其他介质中的图样或图像放大 成像到屏幕上，这类物镜称之为投影物镜或放映物镜，电影放映物镜就是其中典型的例子。 除普通照相物镜外，摄影物镜还包括用于航空测量和空中侦察的航空照相物镜、把实物和画面用照相腐蚀方法制成印刷用版的制版物镜等。 §1 摄影物镜的光学性能 决定摄影物镜光学特性的参数有三个：焦距/f ，相对孔径/ f D ，视场ω2。 1 焦距 摄影物镜的焦距/f ，决定了物体所成像的大小，或者说决定了照片上的像与实际物体 之间的比例。用不同焦距的摄影物镜对同一位置的某物体进行摄影，焦距大者，所拍摄得的像也大。这可以从放大率公式看出， x f x f y y / /=-==β 可知当/ f 大时，垂轴放大率大，即得到比较大的像。 实际上由于摄影物镜的物距一般情况下都很大，可按物在无限远考虑，此时成像于焦 面上，则有： ωtg f y ?-=// 可见，对一定大小的物体，像的大小和物镜的焦距成正比，对于远距离摄影和航空摄影，若利用普通短焦距照相物镜，由于成像比例小，所成像太小，难以辨认目标，这时需用长焦距物镜，焦距可达1米以上。由于摄影物镜用途不同，焦距范围也不一致。普通用照相机焦距 多在mm 100以下。#135相机的常用镜头焦距为mm 35，#120相机常用镜头焦距为mm 75。 2 视场 摄影物镜的视场ω2，决定了所拍摄的物空间范围。一般用物空间的角度范围表示。在照相机内，底片框起着视场光阑的作用，视场即由其决定。此框多是长方形的，故视场有时也用像平面被框所限定的底片的长和宽表示。 例如：mm 16电影摄影机 25.74.10mm ?， mm 35电影摄影机 21622mm ?， #135照相机 22436mm ?，#120照相机 25555mm ?。 在一定的底片大小条件下，摄影物镜的焦距和视场二因素是矛盾的。焦距大，则视场小，反之视场大，则焦距小。要根据物镜用途决定视场值。一些长焦距物镜视场只有几度。在计算摄影物镜的视场角时，一般按画面的对角线计算像高，即按最大的视场角计算。 通常视场超过060，可称为广角物镜。航空摄影测量用物镜需要一次拍摄较大的幅面，视场很大，可达0 0120~100。 3 相对孔径 相对孔径/f D ，决定了像面照度。像面上照度与物镜相对孔径的平方成正比。在摄影时射入系统到达底片的光能量是由相对孔径和曝光时间两个因素决定的。为了获得相同的光通量，当相对孔径缩小2倍时，曝光时间需要增至4倍。但由于拍摄的目标常常是活动的，

S7-300PLC模拟量输入输出量程转换教程

S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换 SLC A&D CS March, 2005

1模拟量输入/输出量程转换的概念 (3) 2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3) 2.1需要使用的模板 (3) 2.2涉及的信号类型 (3) 3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3) 3.1FC105/FC106在哪里 (3) 3.2FC105/FC106功能描述 (5) 3.2.1FC105功能描述 (5) 3.2.2FC106功能描述 (5) 3.3FC105/FC106参数定义 (6) 3.3.1FC105 的参数定义 (6) 3.3.2FC106的参数定义 (6) 3.4例子程序 (7) 3.4.1FC105例子程序 (7) 3.4.2FC106例子程序 (8)

1模拟量输入/输出量程转换的概念 实际的工程量，如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集，PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时，常需将该信号转换成实际物理值（对应于传感器的量程）。而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际工程量对应的整形数，再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。 如一个压力调节回路中，压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板， SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数，然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0（MPa）的工程量（实数），经PID运算后得到的结果仍为实数，要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后，经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。 本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。 2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 2.1需要使用的模板 使用西门子S7-300/400 PLC进行模拟量输入/输出需要使用的模板： S7-300系列PLC：SM331系列模拟量输入模板；SM332系列模拟量输出模板；SM334/335系列模拟量输入/输出模板。 S7-400系列PLC：SM431系列模拟量输入模板；SM432模拟量输出模板。 目前常用的模板规格型号参见模板手册，请链接到如下网址下载模板手册： S7-300: https://www.wendangku.net/doc/a617262502.html,/WW/view/en/8859629 S7-400: https://www.wendangku.net/doc/a617262502.html,/WW/view/en/1117740 2.2涉及的信号类型 电压，电流，温度，电阻。 3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 3.1FC105/FC106在哪里 在编程界面下，在Program elements中的Libraries下的Standard Library下的TI-S7 Converting Blocks中就可以找到，见下图：