。光源可以是波長(zhǎng)為250±20nm的紫外激光光源；或者波長(zhǎng)為290±20nm的紫外激光光源；或者普通光源配以上述兩范圍的濾光鏡或者濾光片而獲得固定波長(zhǎng)范圍的光源。
[0027]所述的濾光器件為物理濾光鏡或者濾光片，該濾光鏡或者濾光片可通過的光線波長(zhǎng)要大于發(fā)光電路所發(fā)出的光線波長(zhǎng)，而且兩者的光譜范圍不相重疊。
[0028]所述的第一 A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器可以是獨(dú)立單元，也可以內(nèi)置于主控制器之內(nèi)，其中第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度均要求不低于12位，轉(zhuǎn)換時(shí)間不超過2 μ s ;
[0029]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置為可以感應(yīng)光信號(hào)，并能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成強(qiáng)度與之對(duì)應(yīng)的電模擬信號(hào)的器件及處理電路。例如，該器件可以為一定波段的光敏電阻，處理電路可將光信號(hào)變化引起的電阻變化變換為電壓變化；或者該器件為光敏二極管、光敏三極管及相應(yīng)的處理電路；或者為可以直接將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的光電倍增管等。
[0030]如圖2所示，本實(shí)用新型還公開了一種環(huán)境光濾除方法，使用上述的光電信號(hào)處理電路，包括如下步驟:
[0031](I)主控制器在不啟動(dòng)觸發(fā)電路，發(fā)光電路不發(fā)光的情況下，啟動(dòng)第一 A/D轉(zhuǎn)換器，獲得光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出值后，通過D/A轉(zhuǎn)換器將該輸出值輸出至減法器的負(fù)端并保持，所述的輸出值為經(jīng)濾光器件過濾后進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換裝置的被探測(cè)區(qū)域反射的環(huán)境光信號(hào);
[0032](2)主控制器啟動(dòng)觸發(fā)電路，發(fā)光電路向被探測(cè)區(qū)域發(fā)出激發(fā)光，關(guān)閉第一 A/D轉(zhuǎn)換器，被探測(cè)區(qū)域反射的激發(fā)光信號(hào)和環(huán)境光信號(hào)的疊加信號(hào)經(jīng)濾光器件過濾后進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置將該疊加信號(hào)輸出至減法器的正端；
[0033](3)減法器將正端信號(hào)與負(fù)端信號(hào)的差值通過第二 A/D轉(zhuǎn)換器輸出至主控制器，該差值即為去除環(huán)境光影響后的測(cè)量值。
[0034]上述步驟(I)與步驟(2 )的時(shí)間間隔小于20 μ s。
[0035]實(shí)施例1，如圖1所不，本實(shí)施例公開了一種光電信號(hào)處理電路，所述的電路包括:主控制器1，所述的主控制器可通過觸發(fā)電路2控制發(fā)光電路3向被探測(cè)區(qū)域發(fā)光；被探測(cè)區(qū)域發(fā)出的反射光經(jīng)濾光器件4過濾后進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換裝置5，光電轉(zhuǎn)換裝置的一端與第一A/D轉(zhuǎn)換器6相連接，所述的第一 A/D轉(zhuǎn)換器6內(nèi)置于主控制器I內(nèi)，另一端與減法器8的正端相連接；減法器8的負(fù)端與D/A轉(zhuǎn)換器7相連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換器7內(nèi)置于主控制器I內(nèi)，減法器8的輸出端與第二 A/D轉(zhuǎn)換器9相連接，所述的第二 A/D轉(zhuǎn)換器9內(nèi)置于主控制器I內(nèi)。
[0036]其中，主控制器采用STM32F107微控制器，該控制器基于Cortex_M3內(nèi)核，其內(nèi)部自帶多路A/D通道和2路D/A通道，均為12bits轉(zhuǎn)換精度。因此該實(shí)施例中的A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器均采用STM32F107內(nèi)部自帶的外設(shè)來完成數(shù)/模轉(zhuǎn)換和模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0037]由于STM32系列采用3.3V電源供電，為了實(shí)現(xiàn)5V的脈沖驅(qū)動(dòng)，本實(shí)施例采用MOS管Ql和MOS管Q2組合來實(shí)現(xiàn)5V的驅(qū)動(dòng)脈沖。當(dāng)STM32F107的GP1輸出為低電平時(shí)，由于R2的下拉作用和R4的上拉作用，Ql和Q2均不導(dǎo)通，+5V驅(qū)動(dòng)脈沖不會(huì)加到脈沖氙燈的控制端；當(dāng)STM32F107的GP1輸出為高電平時(shí)，由于Rl和R2的分壓，以及R3和R4的分壓，使得Ql和Q2導(dǎo)通，+5V驅(qū)動(dòng)脈沖加到脈沖氙燈的控制端，引起脈沖氙燈發(fā)光。
[0038]本實(shí)施例采用了脈沖氙燈作為發(fā)光電路的光源，由于脈沖氙燈的光譜范圍較寬，其發(fā)出的光經(jīng)過中心頻率為254nm，半波寬度為20nm的輸出濾光片后，輸出固定波長(zhǎng)范圍的紫外光。
[0039]本實(shí)施例采用了中心頻率為360nm，半波寬度為20nm的輸入濾光片作為濾光器件來選擇吸收該范圍內(nèi)的光；
[0040]本實(shí)施例采用了光電倍增管作為光電轉(zhuǎn)換裝置來實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，光電倍增管可以轉(zhuǎn)換并放大光信號(hào)。本實(shí)施例采用運(yùn)算放大器0P07和周圍電路來構(gòu)成減法器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光電信號(hào)處理電路，其特征在于，所述的電路包括:主控制器，所述的主控制器可通過觸發(fā)電路控制發(fā)光電路向被探測(cè)區(qū)域發(fā)光；被探測(cè)區(qū)域發(fā)出的反射光經(jīng)接收電路濾光器件過濾后進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端與第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端同時(shí)與減法器的正端相連接；減法器的負(fù)端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端與主控制器相連接，減法器的輸出端與第二 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第二 A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號(hào)處理電路，其特征在于:所述的主控制器為具有可編程能力的器件，可以是現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列FPGA，或者復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，或者微控制器MCU，或者微處理器MPU，或者數(shù)字信號(hào)處理器DSP。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號(hào)處理電路，其特征在于:所述的發(fā)光電路的光源可以是波長(zhǎng)為250±20nm的紫外激光光源；或者波長(zhǎng)為290±20nm的紫外激光光源；或者普通光源配以上述兩范圍的濾光鏡或者濾光片而獲得固定波長(zhǎng)范圍的光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號(hào)處理電路，其特征在于:所述的接收電路濾光器件為物理濾光鏡或者濾光片，該濾光鏡或者濾光片可通過的光線波長(zhǎng)要大于發(fā)光電路所發(fā)出的光線波長(zhǎng)，而且兩者的光譜范圍不相重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號(hào)處理電路，其特征在于:所述的第一A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器可以是獨(dú)立單元，也可以內(nèi)置于主控制器之內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光電信號(hào)處理電路，包括主控制器，所述的主控制器可通過觸發(fā)電路控制發(fā)光電路向被探測(cè)區(qū)域發(fā)光；被探測(cè)區(qū)域發(fā)出的反射光經(jīng)接收電路濾光器件過濾后進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端與第一A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第一A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端同時(shí)與減法器的正端相連接；減法器的負(fù)端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端與主控制器相連接，減法器的輸出端與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接。本實(shí)用新型所公開的光電信號(hào)處理電路，采用了濾光器件和減法器兩種手段去除環(huán)境光的影響。
【IPC分類】G01N21-64
【公開號(hào)】CN204405546
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520127905
【發(fā)明人】綦聲波, 于敬東
【申請(qǐng)人】綦聲波
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日