FAIMS系統(tǒng)測(cè)控單元研究.pdf

1、高場(chǎng)非對(duì)稱波形離子遷移譜(FAIMS)是一種快速、靈敏、便攜的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)主要應(yīng)用于軍事和安檢,如用來檢測(cè)化學(xué)戰(zhàn)劑、爆炸物品、毒品等。本文的目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)FAIMS系統(tǒng)測(cè)控單元的設(shè)計(jì)。其中包括微弱電流檢測(cè)單元的設(shè)計(jì)和研究,補(bǔ)償電壓自動(dòng)掃描,補(bǔ)償電壓和微弱電流信號(hào)的采集。
　　 微弱電流信號(hào)檢測(cè)設(shè)計(jì)運(yùn)用I-V電阻反饋法對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。通過屏蔽和濾波等設(shè)計(jì),有效地降低了FAMIS系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)電路的高頻電磁干擾?？紤]到前端電路的噪

2、聲來源,采用合理的元器件和電路設(shè)計(jì),運(yùn)用兩級(jí)放大將FAIMS系統(tǒng)中的pA級(jí)電流放大并轉(zhuǎn)換到mV量級(jí)。電路的測(cè)量精度優(yōu)于0.1pA,線性度小于1.2％。設(shè)計(jì)中采用TMS320F2812作為主控制器,控制DA芯片產(chǎn)生補(bǔ)償掃描電壓,控制AD芯片對(duì)微電流信號(hào)和補(bǔ)償電壓進(jìn)行采集,并將采集到的信號(hào)通過串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行處理。
　　 將測(cè)控單元加入FAIMS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得系統(tǒng)輸出的背景噪聲為0.2pA。以乙醇為實(shí)驗(yàn)樣品,在載氣(N2)流