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硬件开发平台

实验室提供硬件开发平台。电子测量设备如Teledyne LeCroy(力科)示波器,型号为:WavePro 604HD,WavePro高清示波器采用独特的Teledyne LeCroy HD4096技术,在最高8 GHz带宽下实现12位分辨率,具有最低的噪声和的信号保真度。可以测量高达6GHz带宽和20GS/s高采样率。
       RIGOL  DM3068数字万用表是一款具有2,200,000万读数分辨率的六位半万用表,在测量精度和测量速度上,其基本直流电压测量准确度可达0.0035%,测量积分时间最小可以设置为0.006PLC。在测量范围方面,除了常规测量范围,更扩大了一些特殊测量范围,如交流电流的测量范围扩展到了200μA,电容测量的范围扩展到了100mF。
 

RIGOL DM3068数字万用表(左)、力科示波器(右)

       随着电子产品PCB板不断小型化的需要以及焊接工艺的发展,回流焊炉出现在大众的视野。尤其对于贴片型元器件焊接以及多器件的焊接,回流焊炉更能体现其优势。实验室提供无铅回流焊炉。该产品采用高效率远红外线加热元件以及分布式热电偶测温装置。通过微电脑的精密控制,使回焊炉的温度曲线控制更为精确,回焊平面的温度更均匀。完全能适应各种不同合金和无铅焊料的回焊要求。其温度曲线精密可调,此外设备还具有自动故障检测报警等功能。

回流焊炉

        实验室同样提供最基本的焊接工具,如电烙铁、热风枪焊台、辅助夹具等。方便同学们对PCB板进行调试。

电烙铁(左)、热风枪(右)

        实验室有各种ARM开发板。为初学者了解和学习系统的硬件和软件,同时部分开发板也提供的基础集成开发环境和软件源代码和硬件原理图等。可以有效的提高学习效率,缩短研发进度。

ARM开发板

已开发源探板

        通过Altium Designer或者Cadence设计电路原理以及PCB,PCB加工后基于硬件平台进行焊接调试。调试通过后进行程序开发进而在项目中验证PCB板功能的实现。

光源板正面(左)、光源板(背)

        光源板主要是由排成梯形形状的LED光源模块集成,LED是三波长可切换的光源。光源板上将接触待测组织的光源模块放在正面,将其他的外围电路(电阻电容等)放在背面。高密度LED排布使得激发的光源更多,得到更多的测试数据。

探测板正面(左)、探测板(背)

        探测器板主要是由排成梯形状的光电二极管集成。排布和光源板的LED一一对应。同样将光电二极管放在探测器板正面,将探测器的外围电路放在板子的另一侧。探测器板主要负责接收由光源板发出的光穿过组织的微弱信号。根据探测到的信号分析处理后就可以得出组织的光学信息。

采集板及恒流源

64通道采集PCB仿真图(左)、PCB实物图

        64通道采集卡是通过ARM控制ADC芯片进行数据采集。主控选择STM32F系列核心板,AD芯片采用AD7779, AD7779具有 8通道、24位同步采样模数转换器,每通道均有可编程增益放大器,每通道的输出数据速率最高可达16 kSPS。该芯片的使用使采集卡实现同步多通道采样,数据精度高。最后将采样的数据通过网口传到上位机,完成数据采集。

恒流源

        恒流源驱动板旨在驱动光源LED,使光源更快达到稳定。恒流源的电流可以根据需要实现大小可控,并实时的检测电流大小。

测试结果

        从测试结果中看出,恒流源通电后很快达到稳定,通过计算,达到稳定的时间在5ms以内。并且从结果中可以看出,恒流源稳定性也很高。