光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，是由光譜儀分別經(jīng)光源監(jiān)測模塊、制冷監(jiān)測模塊和解調(diào)信號檢測模塊與單片機連接，同步時鐘經(jīng)單片機和接口與上位機連接構(gòu)成。目前市場上還沒有專用于光譜儀工作參數(shù)同步監(jiān)測的設(shè)備。本實用新型是一種光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，通過同步時鐘接口實現(xiàn)光譜儀與多參數(shù)同步監(jiān)測系統(tǒng)同步工作而互不干擾，并獲得光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)的原始采樣數(shù)據(jù)，通過接口送入上位機顯示和存儲。為光譜儀生產(chǎn)廠家提供一種有效的光譜儀穩(wěn)定性檢測和儀器調(diào)試設(shè)備，提高生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)效率。
【專利說明】
光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種光譜儀工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，尤其是光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)的同步監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近紅外光譜儀器作為一種常用的分析儀器，應(yīng)用范圍廣泛。穩(wěn)定性是光譜儀器的重要指標，它直接影響光譜分析精度和準確性。實驗室光譜儀器可以通過保證使用環(huán)境的恒溫、恒濕，光源和電路系統(tǒng)預(yù)熱并連續(xù)工作，以及采用復(fù)雜的雙光路、檢測反饋電路、校準算法等措施，保證儀器的穩(wěn)定性。而用于野外現(xiàn)場測量的便攜式光譜儀，要考慮儀器的體積、功耗的問題，上述措施無法采用。所以便攜式光譜儀的穩(wěn)定性無法達到實驗室儀器的水平，無法滿足定量分析的要求、嚴重影響便攜式近紅外光譜儀的應(yīng)用和近紅外光譜技術(shù)的推廣。目前只能通過對儀器輸出的光譜數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析獲得穩(wěn)定性的指標，沒有對儀器工作參數(shù)同步檢測的裝置或設(shè)備，無法確定儀器各組成部分在工作過程中哪些性能指標對儀器的穩(wěn)定性有影響，無法從根本上解決便攜式近紅外光譜儀器穩(wěn)定性的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，為光譜儀穩(wěn)定性分析提供重要依據(jù)。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，是由光譜儀分別經(jīng)光源監(jiān)測模塊、制冷監(jiān)測模塊和解調(diào)信號檢測模塊與單片機連接，同步時鐘經(jīng)單片機和接口與上位機連接構(gòu)成。
[0006]光源監(jiān)測模塊是由電壓采樣電路和電流采樣電路分別經(jīng)雙通道A/D轉(zhuǎn)換與單片機連接，光照度采樣電路和溫度采樣電路分別與單片機連接構(gòu)成。
[0007]制冷監(jiān)測模塊是由熱敏電阻經(jīng)阻抗變換電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機連接構(gòu)成。
[0008]解調(diào)信號檢測模塊是由電平檢測與頻率和占空比測量連接，整形電路經(jīng)相位檢測與相位差測量連接構(gòu)成。
[0009]有益效果:目前沒有專用于光譜儀工作參數(shù)同步監(jiān)測的裝置或設(shè)備。本實用新型是一種光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，通過同步時鐘接口實現(xiàn)光譜儀與多參數(shù)同步監(jiān)測系統(tǒng)同步工作而互不干擾，并獲得光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)的原始采樣數(shù)據(jù)，通過接口送入上位機顯示和存儲。為光譜儀生產(chǎn)廠家提供一種有效的光譜儀穩(wěn)定性檢測和儀器調(diào)試設(shè)備，提高生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)效率。
【附圖說明】

[0010]圖1為光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0011 ]圖2圖1中光源監(jiān)測模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3為圖1中制冷監(jiān)測模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖4為圖1中解調(diào)信號監(jiān)測模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖5為圖丨中同步工作原理框圖；
[0015]圖6為光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置工作流程圖
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明:
[0017]光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，是由光譜儀分別經(jīng)光源監(jiān)測模塊、制冷監(jiān)測模塊和解調(diào)信號檢測模塊與單片機連接，同步時鐘經(jīng)單片機和接口與上位機連接構(gòu)成。
[0018]光源監(jiān)測模塊是由電壓采樣電路和電流采樣電路分別經(jīng)雙通道A/D轉(zhuǎn)換與單片機連接，光照度采樣電路和溫度采樣電路分別與單片機連接構(gòu)成。
[0019]制冷監(jiān)測模塊是由熱敏電阻經(jīng)阻抗變換電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機連接構(gòu)成。
[0020]解調(diào)信號檢測模塊是由電平檢測與頻率和占空比測量連接，整形電路經(jīng)相位檢測與相位差測量連接構(gòu)成。
[0021]光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置如圖1所示，光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置由上位機、接口、單片機控制，監(jiān)測模塊、同步時鐘電路等部分組成。上位機和單片機控制通過接口電路連接，上位機內(nèi)預(yù)置了設(shè)置模塊、軟件功能選擇模塊、監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示模塊、狀態(tài)顯示模塊、文件處理模塊。單片機控制通過數(shù)據(jù)信號線與同步時鐘電路連接。各監(jiān)測模塊與單片機通過數(shù)據(jù)線連接。
[0022]光源檢測模塊主要監(jiān)測光譜儀恒源供電電壓、恒流源供電電流、光源的光強度以及環(huán)境溫度等四個參數(shù)。光源監(jiān)測模塊原理框圖如圖2所示，光源監(jiān)測模塊包括電壓/電流采樣電路、雙通道AD轉(zhuǎn)換電路、光照度采樣電路、溫度采樣電路以及單片機控制部分。
[0023]制冷監(jiān)測模塊主要監(jiān)測傳感器制冷溫度參數(shù)，制冷監(jiān)測模塊原理框圖如圖3所示，制冷監(jiān)測模塊包括阻抗變換電路、AD轉(zhuǎn)換電路和單片機控制部分。
[0024]解調(diào)信號監(jiān)測模塊主要監(jiān)測鎖相放大器輸入?yún)⒖夹盘栴l率、占空比，以及輸入?yún)⒖夹盘柵c檢測信號的相位差等三個參數(shù)。解調(diào)信號監(jiān)測模塊原理框圖如圖4所示，解調(diào)信號檢測模塊包括整形電路，以及電平檢測、相位檢測、頻率、占空比以及相位差的測量等，其中除了整形電路之外，其他部分均由單片機系統(tǒng)實現(xiàn)。
[0025]同步時鐘電路通過單片機外部中斷接收光譜儀工作時鐘，實現(xiàn)光譜儀與同步監(jiān)測系統(tǒng)同步工作。同步工作原理框圖如圖5所示。當光譜儀開始工作時，光譜儀的光源控制管腳產(chǎn)生上升沿信號即圖中A位置，單片機外部中斷接受上升沿信號產(chǎn)生同步測量信號；當光譜儀停止工作時，光譜儀光源控制管腳產(chǎn)生下降沿信號即圖中B位置，單片機停止對各模塊的數(shù)據(jù)接收和向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)同步監(jiān)測系統(tǒng)與光譜儀同步工作。
[0026]單片機控制單元兼顧控制、運算和通訊的功能。通過接口接收上位機的控制指令，控制監(jiān)測模塊的光源、制冷和解調(diào)信號模塊的信號采集，并將結(jié)果送入上位機。
[0027]光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置工作流程如下:
[0028]a、接收上位機指令，光譜儀類型選??；
[0029]b、接收光譜儀工作的同步時鐘信號，多參數(shù)同步監(jiān)測系統(tǒng)工作；
[0030]C、底層單片機控制三個監(jiān)測模塊實時讀取光譜儀原始采樣數(shù)據(jù)；
[0031]d、將讀取的數(shù)據(jù)通過接口實時送入上位機顯示；
[0032]e、接收光譜儀停止的同步時鐘信號，多參數(shù)同步監(jiān)測系統(tǒng)停止工作；
[0033]f、上位機存儲多參數(shù)同步監(jiān)測系統(tǒng)上傳的多參數(shù)原始數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項】
1.一種光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，其特征在于，是由光譜儀分別經(jīng)光源監(jiān)測模塊、制冷監(jiān)測模塊和解調(diào)信號檢測模塊與單片機連接，同步時鐘經(jīng)單片機和接口與上位機連接構(gòu)成。2.按照權(quán)利要求1所述的光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，其特征在于，光源監(jiān)測模塊是由電壓采樣電路和電流采樣電路分別經(jīng)雙通道A/D轉(zhuǎn)換與單片機連接，光照度采樣電路和溫度采樣電路分別與單片機連接構(gòu)成。3.按照權(quán)利要求1所述的光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，其特征在于，制冷監(jiān)測模塊是由熱敏電阻經(jīng)阻抗變換電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機連接構(gòu)成。4.按照權(quán)利要求1所述的光譜儀工作狀態(tài)多參數(shù)同步監(jiān)測裝置，其特征在于，解調(diào)信號檢測模塊是由電平檢測與頻率和占空比測量連接，整形電路經(jīng)相位檢測與相位差測量連接構(gòu)成。
【文檔編號】G01J3/28GK205719257SQ201620581152
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】王智宏, 劉杰, 王新月, 張福東, 李軍
【申請人】吉林大學(xué)