光声光谱仪控制及数据采集系统设计

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nwpucoder
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光声光谱检测技术是一种基于光声效应而发展的光谱检测技术。它具有高灵敏度,无损耗监测,高选择性,大动态监测范围等优点[3],在环境污染监测,航天探测,工业检测,疾病医学诊断,生物组织分析等领域有着广泛的应用。因此,研发一种高灵敏度光声光谱仪具有重要的学术意义和应用价值。  本研究主要内容包括:⑴通过对光谱仪控制要求进行分析,确定了控制模块的核心芯片和控制方式,提出了设计方案。利用AVR单片机丰富的外设资源如定时器、PWM输出等,及采用控制算法实现了对直流斩波电机的稳速、步进电机片转盘的位置控制和电磁阀的通气放气控制。控制模块为光谱仪的测量提供了保障和前提,满足了光谱仪的控制要求。⑵通过对光声信号进行理论分析计算,微音器选型及参数计算,以及模拟信号通道噪声分析,设计了信号调理电路以实现微音器微弱光声信号的前置放大,失调补偿和带通滤波功能。前置放大电路采用低噪声高精度运放实现,对信号进行第一级放大;失调补偿采用伺服电路实现光声信号的自适应失调补偿,同时提供二级放大;带通滤波电路采用二阶巴特沃斯滤波器以实现抗混叠滤波;前置放大电路的噪声分析采用运算放大器等效噪声模型分析方法。此模块对光谱仪信号获取起着重要作用,满足了光谱仪的设计要求。⑶通过对系统精度的计算和仿真,采用高性能模数转换器和基于DSP6713的信号处理器完成了数据采集及处理模块的设计。该模块实现了模拟信号数字化以及基于锁相放大检测算法的数字信号处理方法,保证了光声光谱仪的高灵敏度。⑷应用基于运放模型的噪声分析方法实现纳伏级别交流信号检测,并结合DSP数字信号处理方法完成了光声光谱仪的采集及处理功能。
其他文献
内米材料有其特有的微观结构,其结构特征不同于长程有序的晶态和短程有序的非晶态.纳米材料具有纳米级的晶粒和丰富的界面部分,其穆斯堡尔谱同时表现出体相和界面相的贡献,并
作为描述强相互作用系统的基本理论,量子色动力学(QCD)在低能区的应用受限于强耦合问题无法应用微扰场论方法,而AdS/CFT对偶猜想的提出为解决这一问题提供了新的思路,在此基础上
作者首先详细分析和研究了金刚石膜(DF)制备过程中的三个核心问题即:提高成核密度、外延生长以及半导体DF的制备,然后总结了化学气相沉积DF的机理.在此基础上重点运用种技术
学位
解读·战略布局  “从本质上看,应该是在全球化的视野里,运用现代管理,借鉴国际经验,具有持续创造力,能够培育出真正具有国际化高水平和具有国际视野、高素质的现代公民。”这就是武侯教育者为教育国际化的内涵做出的总结。    从“十二五”规划到《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,都提出教育要加强国际交流。各地的“中长期教育改革和发展纲要”也将教育国际化纳入了教育发展规划的重要内
学位
学位
该文研究用溶胶凝胶法制备二维SnO混合物薄膜:TiO混合物薄膜及其气敏光学特性.成功地制备了厚度仅为几百纳米的混合物薄膜,并测量了其中厚度为200nm和300nm的双面及单面薄膜
学位
二氧化硅(SiO是一种重要的半导体材料,也是光纤的主要成分.人们发现在SiO中掺入二氧化锆(ZrO)能提高光纤对碱性溶液的抗腐蚀性,并且增加锆的含量,抗腐蚀性也增强.然而,高ZrO