調(diào)整電路連接光電倍增管的輸入端，所述存儲器、顯示模塊和移相全橋開關(guān)電源控制器連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上；
所述移相全橋開關(guān)電源控制器包含采樣濾波電路、磁偏檢測電路、DSP模塊、CPLD模塊、隔離驅(qū)動電路、功率放大電路、遠(yuǎn)程通訊模塊；所述采樣濾波電路、磁偏檢測電路、功率放大電路、遠(yuǎn)程通訊模塊連接在DSP模塊的相應(yīng)端口上，所述DSP模塊通過CPLD模塊連接隔離驅(qū)動電路。
[0015]其中，所述光電倍增管的芯片型號為H10721-210，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的芯片型號為MAX120，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機，所述顯示模塊為LCD顯示屏。
[0016]本發(fā)明利用單片機和A/D器件MAX120等構(gòu)成的光譜信號采集系統(tǒng)，由單片機控制A/D產(chǎn)生不同的采樣頻率，用于光電倍增管和CCD輸出的光譜信號的采集，有效的提升了光譜數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性；本發(fā)明能耗低，采用光電倍增管以其特有的倍增系統(tǒng)，成為一種理想的低噪聲放大器。它可以探測極微弱的光信號，而且響應(yīng)速度很快，有效面積也大，被廣泛應(yīng)用于光信號測量的領(lǐng)域。
[0017]在光譜測量中，常用光電倍增管和CCD作為光電轉(zhuǎn)換器。在慢變化、高精度光譜測量中使用PMT ;對于閃光燈、熒光和磷光等強度隨時間變化時的光譜信號則采用CCD。PMT和CCD輸出的信號形式是不同的:光電倍增管輸出的是連續(xù)的模擬信號；CCD輸出的是視頻脈沖信號。由于輸出信號的不同，相應(yīng)的信號采集電路也不盡相同。本發(fā)明所述的系統(tǒng)通過設(shè)定控制開關(guān)的不同狀態(tài)，由單片機檢測、判斷和執(zhí)行相應(yīng)的操作，完成對不同形式輸入?目號的米集。
[0018]由于CCD像元幾何尺寸小、精度高，有光積分時間和信號存儲功能，因此，可以用來進(jìn)行光譜測量。被測光源發(fā)出的光線經(jīng)狹縫落在光柵平面上，經(jīng)光柵色散后在CCD像元上成像，CCD各像元的位置對應(yīng)于光線色散后不同的波長。CCD輸出的是被測對象的視頻信號，在視頻信號中每一個離散電壓信號的大小對應(yīng)著該光敏元所接收光強的強弱，而信號輸出的時序則對應(yīng)CCD光敏元位置的順序。由采樣電路對CCD輸出信號進(jìn)行逐位采樣，根據(jù)采樣的位數(shù)，就可以知道信號所在的波長，而信號的幅度則是該波長的光譜能量。這樣，只要對目標(biāo)進(jìn)行一次采樣，就可以得到在一定波長范圍內(nèi)的光譜分布曲線，因而可以用來測量閃光燈等瞬態(tài)發(fā)光光譜。
[0019]光電倍增管以其特有的倍增系統(tǒng)，成為一種理想的低噪聲放大器。它可以探測極微弱的光信號，而且響應(yīng)速度很快，有效面積也大，被廣泛應(yīng)用于光信號測量的領(lǐng)域。光電倍增管輸出的是一個理想的電流源，外接一個負(fù)載電阻，通過測量信號電流在負(fù)載上的電壓降，即可得到光譜信號。
[0020]多路選擇開關(guān)、A/D采樣電路、存儲器、光電倍增管、高壓調(diào)整電路組成。我們設(shè)計的信號采集電路可以用于兩種探測器。針對不同的探測器，單片機工作在不同的狀態(tài)，利用同一 A/D采樣電路，完成信號的采集，可以滿足光譜測量要求。
[0021]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0022]以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。上面對本發(fā)明的實施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以再不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包含CCD采樣頭、CCD時序電路、光電倍增管、高壓調(diào)整電路、微控制器模塊、多路選擇開關(guān)、A/D采樣電路、存儲器、顯示模塊和移相全橋開關(guān)電源控制器；所述CCD采樣頭和光電倍增管依次通過A/D采樣電路、多路選擇開關(guān)連接微控制器模塊，所述微控制器模塊的輸出端通過CCD時序電路連接CCD采樣頭的輸入端，所述微控制器模塊的輸出端通過高壓調(diào)整電路連接光電倍增管的輸入端，所述存儲器、顯示模塊和移相全橋開關(guān)電源控制器連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上； 所述移相全橋開關(guān)電源控制器包含采樣濾波電路、磁偏檢測電路、DSP模塊、CPLD模塊、隔離驅(qū)動電路、功率放大電路、遠(yuǎn)程通訊模塊；所述采樣濾波電路、磁偏檢測電路、功率放大電路、遠(yuǎn)程通訊模塊連接在DSP模塊的相應(yīng)端口上，所述DSP模塊通過CPLD模塊連接隔離驅(qū)動電路； 所述高壓調(diào)整電路包括啟動電路、偏置及基準(zhǔn)源電路、誤差放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)和級聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整管，所述啟動電路、偏置及基準(zhǔn)源電路、誤差放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)依次串聯(lián)連接，所述級聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整管一端連接電壓輸入端，所述級聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整管的另一端分別與誤差放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)的一端連接，所述反饋網(wǎng)絡(luò)的另一端連接電壓輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述光電倍增管的芯片型號為H10721-210。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的芯片型號為MAX120。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示模塊為LCD顯示屏。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包含CCD采樣頭、CCD時序電路、光電倍增管、高壓調(diào)整電路、微控制器模塊、多路選擇開關(guān)、A/D采樣電路、存儲器、顯示模塊和電源模塊；本發(fā)明利用單片機和A/D器件MAX120等構(gòu)成的光譜信號采集系統(tǒng),由單片機控制A/D產(chǎn)生不同的采樣頻率,用于光電倍增管和CCD輸出的光譜信號的采集，有效的提升了光譜數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
【IPC分類】G01N21/27, G01N21/01
【公開號】CN105136666
【申請?zhí)枴緾N201510548084
【發(fā)明人】尤為
【申請人】無錫伊佩克科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月31日