一種光譜數據采集系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光譜數據采集系統(tǒng)，尤其涉及一種光譜數據采集系統(tǒng)，屬于光譜數據采集控制領域。
【背景技術】
[0002]目前，光譜儀器是光學儀器的重要組成部分。它是應用光學原理，對物質的結構和成分等進行測量、分析和處理的基本設備，廣泛應用于化學分析、農業(yè)生產、環(huán)境監(jiān)測、臨床檢驗、工業(yè)檢測以及航空航天遙感等領域。微型光譜儀中一般采用光柵分光。光譜儀器的電路部分主要包括線陣CCD (電荷耦合器件)探測器及外圍電路，還包括微型光譜儀數據采集模塊，例如A/D轉換及接口設計等。在工作時，光束由狹縫進入微型光譜儀內部，經凹面光柵分光后匯聚到線陣CCD上，CCD將光信號轉換為電信號由數據采集電路獲取并傳送給上位機。
[0003]但是，傳統(tǒng)的光譜儀存在著體積大、結構復雜、使用環(huán)境受限、價格昂貴等不足，不能滿足現場檢測、實時監(jiān)測的要求。對于微型光譜儀來說，CCD器件本身的暗電流噪聲、積分期間電荷注入噪聲、轉移期間電荷損失噪聲出放大器噪聲、信號數字化過程中可能產生的高頻噪聲、及信號傳輸過程中環(huán)境因素可能產生的隨機噪聲，使得在光譜功率比較低時，噪聲引起的曲線很粗糙，不光滑。在微型光譜儀測量光源色度的應用中，通過對微型光譜儀輸出的原始光譜信息進行處理，得到需要的色度信息，所以為了提高處理結果的準確性，有必要對原始光譜數據進行預處理，使噪聲及無用信號的影響降到最小，提高微型光譜儀測量參數的準確性。
[0004]例如申請?zhí)枮椤?01410648647.5”的一種便攜式光譜儀數據采集處理與顯示系統(tǒng)。CPLD時序驅動電路產生驅動脈沖信號、時鐘脈沖信號及地址信號；CM0S光電探測陣列及讀出電路在時鐘脈沖信號的控制下檢測待測量光束，將檢測到的光信號轉換成電信號，將電信號輸出至前端放大電路；前端放大電路對電信號經過前端處理后將信號傳遞給AD轉換電路;AD轉換電路在時鐘脈沖信號的控制下將從前端放大電路接收的處理后的電信號模數轉換成數字信號，而且將數字信號傳遞給主控單元；主控單元根據從CPLD時序驅動電路接收的驅動脈沖信號、時鐘脈沖信號以及地址信號，向存儲器發(fā)送存儲控制指令；存儲器從CPLD時序驅動電路接收地址信號，并在主控單元的存儲控制指令的時序控制下對數字信號進行存儲。
[0005]又如申請?zhí)枮椤?01510092639.1”的一種光譜數據的顯示方法及系統(tǒng)，該方法包括:采集光譜數據，控制顯示光譜曲線及數據列表，數據列表上顯示有與光譜曲線所對應的全部光譜數據；在光譜曲線上控制顯示一選擇框，在選擇框內控制顯示游標和一對標尺，且在數據列表控制顯示和標記選擇框、游標和標尺所對應的光譜數據。在顯示光譜曲線的同時，可以顯示數據列表窗口以便對比使用兩種輸出結果，同時游標和標尺用于迅速查到相應的光譜數據。同時為了直觀起見，在光譜曲線的下面顯示相應的廣義的光學色譜圖。另夕卜，為方便操作者記錄測量光譜的有關信息，在光譜曲線的窗口上設置信息記錄輸入窗口。 從而該發(fā)明便于顯示、查找、對比及測量光譜數據。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種光譜數據采集系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一種光譜數據采集系統(tǒng)，包含CCD采樣頭、CCD時序電路、光電倍增管、高壓調整電路、微控制器模塊、多路選擇開關、A/D采樣電路、存儲器、顯示模塊和移相全橋開關電源控制器；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電源控制器連接在微控制器模塊的相應端口上；
所述移相全橋開關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、隔離驅動電路、功率放大電路、遠程通訊模塊；所述采樣濾波電路、磁偏檢測電路、功率放大電路、遠程通訊模塊連接在DSP模塊的相應端口上，所述DSP模塊通過CPLD模塊連接隔離驅動電路；
所述高壓調整電路包括啟動電路、偏置及基準源電路、誤差放大器、反饋網絡和級聯結構調整管，所述啟動電路、偏置及基準源電路、誤差放大器、反饋網絡依次串聯連接，所述級聯結構調整管一端連接電壓輸入端，所述級聯結構調整管的另一端分別與誤差放大器和反饋網絡的一端連接，所述反饋網絡的另一端連接電壓輸出端。
[0008]作為本發(fā)明一種光譜數據采集系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述光電倍增管的芯片型號為 H10721-210。
[0009]作為本發(fā)明一種光譜數據采集系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述模數轉換模塊的芯片型號為MAX120。
[0010]作為本發(fā)明一種光譜數據采集系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。
[0011]作為本發(fā)明一種光譜數據采集系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述顯示模塊為LCD顯示屏。
[0012]本發(fā)明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
1、本發(fā)明利用單片機和A/D器件MAX120等構成的光譜信號采集系統(tǒng)，由單片機控制A/D產生不同的采樣頻率，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據采集的準確性；
2、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，而且響應速度很快，有效面積也大，被廣泛應用于光信號測量的領域。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明:
如圖1所示，一種光譜數據采集系統(tǒng)，包含CCD采樣頭、CCD時序電路、光電倍增管、高壓調整電路、微控制器模塊、多路選擇開關、A/D采樣電路、存儲器、顯示模塊和移相全橋開關電源控制器；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